【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池电极材料制备，特别涉及一种mxene电极材料的制备方法。
技术介绍
1、由于化石能源的减少及碳排放带来的严峻生态问题，锂离子电池作为新型绿色能源在储能、动力电池领域备受关注。锂离子电池相较其他电池，具有能量密度高、循环寿命长、倍率性能优异、生产技术成熟等优点，被认为是当前最有前景的电能储存设备之一。
2、传统锂离子电池采用石墨作为电池负极，然而，传统石墨负极存在容量较低、表面容易形成锂枝晶等缺点，对于电池性能及安全性有着不可忽略的影响。因此，寻求循环稳定、高容量的负极材料成为了提高电池整体性能的路径之一。mxene材料是一种二维过渡金属碳化物，因其独特的结构和可调节的表面化学环境具有超高的金属导电性、强亲水性、高体积比电容和优异的机械性能，在电极材料领域体现出巨大的潜力。传统使用的hf刻蚀液存在危险性强、刻蚀过程过于剧烈的问题，刻蚀过程中mxene材料沿着(002)晶向刻蚀速率过快，导致mxene纳米片破裂，结构崩溃。且mxene材料层间的al刻蚀脱去后ti3c2层间仍存在较强的范德华力，这会使得mxene材料电化学活性大幅降低。因此，寻求合理的刻蚀液对mxene材料进行处理可以一定程度上简化mxene电极材料的制备过程，并增强材料的力学性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于使用更加安全高效的刻蚀液对mxene前驱体进行处理，本专利技术方法利用新型刻蚀液脱去mxene中的al层，同时刻蚀液中的氟离子与mxene中的ti成键，使得al被刻蚀
2、本专利技术的一种mxenes锂离子电池电极材料的制备方法，包含以下步骤：
3、步骤1：将ti3alc2前驱体与刻蚀液混合水浴加热反应，将得到的产物离心清洗干净，得到片状ti3c2；所述的刻蚀液成分包含氟化氢铵、hcl、lif中的至少一种；
4、步骤2：将片状ti3c2材料与去离子水在保护气氛中混合，并进行超声处理，经干燥，得到稳定的mxene电极材料。
5、进一步地，步骤1中ti3alc2前驱体与刻蚀液的质量体积比为1g：10～40ml。
6、进一步地，步骤1中水浴加热的温度为25-70℃，水浴加热的时间为12-48h。
7、进一步地，步骤1中刻蚀液为hcl，所述的hcl的浓度为4～9mol/l。
8、进一步地，步骤1中离心时的转速为4500-6000r/min。
9、进一步地，步骤2中的保护性气氛为he、ar、n2的其中一种。
10、进一步地，步骤2中通入保护性气氛的速率为0.08-0.15slm。
11、进一步地，步骤2中超声处理时间为0.5-3h。
12、进一步地，步骤2中干燥处理的温度为60-80℃，时间为12-48h。
13、进一步地，步骤2中片状ti3c2材料与去离子水的质量体积比为1g：50～200ml。
14、本专利技术采用以上所述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
15、(1)本专利技术采用的刻蚀液在去除al层的同时，li+不断进行插层，削弱了ti3c2层间较强的范德华力。
16、(2)本专利技术采用的刻蚀液相较传统刻蚀液具有更安全、更高效、刻蚀更温和的特点，最大程度保证了材料的力学性能。
17、(3)本专利技术无需加入模板剂进一步处理，简化了mxene电极材料的制备流程，制得的电极材料表面形貌良好，体现出优异的电化学性能。
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1.一种MXenes锂离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种MXenes锂离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中Ti3AlC2前驱体与刻蚀液的质量体积比为1g：10～40mL。
3.根据权利要求1所述的一种MXenes锂离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中水浴加热的温度为25-70℃，水浴加热的时间为12-48h。
4.根据权利要求1所述的一种MXenes锂离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中刻蚀液为HCl，所述的HCl的浓度为4～9mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种MXenes锂离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中离心时的转速为4500-6000r/min。
6.根据权利要求1所述的一种MXenes锂离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤2中的保护性气氛为He、Ar、N2的其中一种。
7.根据权利要求1或6所述的一种MXenes锂离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤2中通入保护性气氛的速率为0.
8.根据权利要求1所述的一种MXenes锂离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤2中超声处理时间为0.5-3h。
9.根据权利要求1所述的一种MXenes锂离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤2中干燥处理的温度为60-80℃，时间为12-48h。
10.根据权利要求1所述的一种MXenes锂离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤2中片状Ti3C2材料与去离子水的质量体积比为1g：50～200mL。
...【技术特征摘要】
1.一种mxenes锂离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种mxenes锂离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中ti3alc2前驱体与刻蚀液的质量体积比为1g：10～40ml。
3.根据权利要求1所述的一种mxenes锂离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中水浴加热的温度为25-70℃，水浴加热的时间为12-48h。
4.根据权利要求1所述的一种mxenes锂离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中刻蚀液为hcl，所述的hcl的浓度为4～9mol/l。
5.根据权利要求1所述的一种mxenes锂离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中离心时的转速为4500-6000r/min。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂新宇，
申请(专利权)人：西安吉利电子新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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