[发明专利]一种纳米金属氧化物/MXene异质结构复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米金属氧化物/MXene异质结构复合材料，其特征在于，所述纳米金属氧化物/MXene异质结构复合材料为纳米金属氧化物通过范德华力均匀吸附在片层状MXene表面形成；

所述纳米金属氧化物尺寸在5-100nm；

所述纳米金属氧化物为TiO₂、SnO₂、Fe₃O₄、RuO₂、MnO₂中的一种或几种；

所述纳米金属氧化物在所述纳米金属氧化物/MXene异质结构复合材料中质量占比为10-90%；

所述纳米金属氧化物的形貌为纳米棒状、纳米线状、量子点中的一种或几种。

2.一种纳米金属氧化物/MXene异质结构复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）以Ti₃AlC₂为原材料，通过刻蚀制备MXene溶液；

（2）将纳米金属氧化物分散在500ml有机溶剂中，得到纳米金属氧化物溶液；

（3）将所述MXene溶液逐滴滴入步骤（2）中所述纳米金属氧化物溶液；

（4）将步骤（3）所得的混合液超声处理，抽滤得到所述纳米金属氧化物/MXene异质结构复合材料。

3.根据权利要求2所述的一种纳米金属氧化物/MXene异质结构复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述MXene溶液的制备包括以下步骤：

A、将0.99g LiF加入到装有10ml盐酸的塑料瓶中，搅拌5min，再加入1 g Ti₃AlC₂，搅拌均匀;

B、将步骤A得到的混合液置入35℃恒温水浴锅中，搅拌反应24h;

C、将步骤B得到的溶液离心、加水反复操作4次，至溶液pH≈6，倒去上层清液，超声30min，离心1h，收集上层溶液，得到刻蚀后的所述MXene溶液。

4.根据权利要求2所述的一种纳米金属氧化物/MXene异质结构复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述MXene溶液的浓度为1-2mg/ml。

5.根据权利要求2所述的一种纳米金属氧化物/MXene异质结构复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述有机溶剂为NMP（N-甲基吡咯烷酮）、DMF（N,N-二甲基甲酰胺）、THF（四氢呋喃）中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的一种纳米金属氧化物/MXene异质结构复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中纳米金属氧化物在所述纳米金属氧化物/MXene

异质结构复合材料中质量占比为10-90%。

7.根据权利要求2所述的一种纳米金属氧化物/MXene异质结构复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中超声时间为360~480min，超声功率为40W。

8.一种根据权利要求书2-7任意一项所述的方法制备得到的锂离子电池或超级电容器电极材料。