1.一种多级结构二氧化钛/碳纳米纤维钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)分别称取钛酸四正丁酯、聚乙烯吡咯烷酮置于无水乙醇中,再加入原硅酸四乙酯和乙酸溶液,搅拌至聚乙烯吡咯烷酮完全溶解,得到混合溶液,其中,钛酸四正丁酯、聚乙烯吡咯烷酮和原硅酸四乙酯的质量比为1:5:3;无水乙醇和乙酸溶液的体积比为10:1;且每10 mL无水乙醇中加入5 g钛酸四正丁酯;
2)称取嵌段共聚物F127加入步骤1)得到的混合溶液中,搅拌至完全溶解,得到静电纺丝前驱液,其中,嵌段共聚物F127的加入质量为钛酸四正丁酯质量的5‑15 %;
3)将步骤2)制备的静电纺丝前驱液进行静电纺丝,得到纳米纤维;
4)将步骤3)得到的纳米纤维在Ar气氛中煅烧,得到SiO2/TiO2/C纳米纤维;
5)将步骤4)中得到的SiO2/TiO2/C纳米纤维分散在KOH溶液中,搅拌均匀,室温下静置反应后,将沉淀进行抽滤洗涤并收集;
6)将步骤5)中收集的沉淀分散在HNO3溶液中,进行离子交换,再次收集沉淀物并烘干;
7)将步骤6)中得到的产物在Ar气氛中煅烧,得到多级结构TiO2/C纳米纤维,制备的TiO2/C纳米纤维为锐钛矿和TiO2(B)混合晶相。
2.根据权利要求1所述的一种多级结构二氧化钛/碳纳米纤维钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中搅拌时间为12h,步骤2)中搅拌时间为24h。
3.根据权利要求1所述的一种多级结构二氧化钛/碳纳米纤维钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,步骤3)具体为:将步骤2)的静电纺丝前驱液加入针管中,在电压为
15 kV、针头与接收轴距离为20 cm及1 mL/h的推注速度下进行静电纺丝。
4.根据权利要求1所述的一种多级结构二氧化钛/碳纳米纤维钠离子电池负极材料的°制备方法,其特征在于,步骤4)中煅烧温度为500 C,时间为2 h。
5.根据权利要求1所述的一种多级结构二氧化钛/碳纳米纤维钠离子电池负极材料的‑1制备方法,其特征在于,步骤5)中KOH溶液的浓度为2 mol L ,且每200 mL的KOH溶液中加入
0.2 g SiO2/TiO2/C纳米纤维,浸渍2h进行离子交换。
6.根据权利要求1所述的一种多级结构二氧化钛/碳纳米纤维钠离子电池负极材料的‑1制备方法,其特征在于,步骤6)中HNO3溶液的浓度为0.02 mol L ,且每200 mL HNO3溶液中加入0.2 g步骤5)中收集的沉淀。
7.根据权利要求1所述的一种多级结构二氧化钛/碳纳米纤维钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,步骤6)中烘干温度为60℃ ,烘干时间为12 h。
8.根据权利要求1所述的一种多级结构二氧化钛/碳纳米纤维钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,步骤7)中煅烧温度为300℃ ,时间为2 h。