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专利号: 2020113402751
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 冶金;黑色或有色金属合金;合金或有色金属的处理
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种铌掺杂二维层状碳化钛复合材料,其特征在于,包括二维层状碳化钛和负载在所述二维层状碳化钛上的铌;所述铌与碳化钛中钛的摩尔比为1:(2~9)。

2.权利要求1所述的铌掺杂二维层状碳化钛复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

将钛粉、铌粉、铝粉和碳粉混合,依次经预压成型和放电等离子体烧结,得到铌掺杂Ti3AlC2;所述钛粉、铝粉和碳粉的摩尔比为3:1:2,所述铌粉与钛粉的摩尔比为1:(2~9);

将所述铌掺杂Ti3AlC2粉碎后,采用氢氟酸刻蚀铝,得到所述铌掺杂二维层状碳化钛复合材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述预压成型的压力为2kN,时间为2~5min。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述放电等离子体烧结的烧结压力为

10~50MPa。

5.根据权利要求2或4所述的制备方法,其特征在于,所述放电等离子烧结的温度为

1350~1450℃,保温时间为20~60min。

6.根据权利要求2或4所述的制备方法,其特征在于,所述放电等离子体烧结的气氛真空度为10Pa。

7.根据权利要求2或4所述的制备方法,其特征在于,升温至所述放电等离子烧结的温度的速率为50℃/min。

8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述氢氟酸刻蚀铝用氢氟酸的质量分数为50%。

9.权利要求1所述的铌掺杂二维层状碳化钛复合材料或权利要求2~8任一项所述的制备方法制得的铌掺杂二维层状碳化钛复合材料作为负极材料在锂离子电池中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述铌掺杂二维层状碳化钛复合材料与聚偏氟乙烯、乙炔黑和N‑甲基吡咯烷酮混合后涂覆到铜箔上;所述铌掺杂二维层状碳化钛复合材料、聚偏氟乙烯和乙炔黑的质量比为8:1:1。