[发明专利]一种多孔碳微球原位复合纳米TiO2

权利要求书

1.一种多孔碳微球原位复合纳米TiO₂，其特征在于：所述多孔碳微球原位复合纳米TiO₂的制备方法包括以下步骤：

(1)向反应瓶中加入蒸馏水、氢氧化钠和纳米TiO₂，超声至均匀分散，将溶液倒入反应釜中，加热至120-140℃，反应20-30h，得到TiO₂纳米管。

(2)向反应瓶中乙醇和稀氨水混合溶剂，加入TiO₂纳米管和硅烷偶联剂，超声至均匀分散，加热至40-60℃，反应5-10h，得到改性TiO₂纳米管。

(3)在氮气氛围中，向反应瓶中加入蒸馏水和乙醇混合溶剂，加入改性TiO₂纳米管，超声至均匀分散，加热至60-70℃，加入丙烯腈，再缓慢滴加过硫酸钾溶液，反应3-6h，得到聚丙烯腈微球修饰TiO₂纳米管。

(4)将聚丙烯腈微球修饰TiO₂纳米管置于气氛管式炉中，进行预氧化过程，得到脱氢-环化聚丙烯腈微球修饰TiO₂纳米管。

(5)将质量比为10:25-40的脱氢-环化聚丙烯腈微球修饰TiO₂纳米管和氢氧化钾研磨混合，置于气氛管式炉中，进行碳化过程，制备得到多孔碳微球原位复合纳米TiO₂，应用于锂离子电池负极材料中。

2.根据权利要求1所述的一种多孔碳微球原位复合纳米TiO₂，其特征在于：所述步骤(1)中的氢氧化钠和纳米TiO₂的质量比为20-30:1。

3.根据权利要求1所述的一种多孔碳微球原位复合纳米TiO₂，其特征在于：所述步骤(2)中的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷，与TiO₂纳米管的质量比为20-40:100。

4.根据权利要求1所述的一种多孔碳微球原位复合纳米TiO₂，其特征在于：所述步骤(3)中的TiO₂纳米管、丙烯腈和过硫酸钾的质量比为100:60-120:0.5-3。

5.根据权利要求1所述的一种多孔碳微球原位复合纳米TiO₂，其特征在于：所述步骤(4)中的预氧化过程是空气氛围中，250-300℃下预氧化1-2h。

6.根据权利要求1所述的一种多孔碳微球原位复合纳米TiO₂，其特征在于：所述步骤(5)中的碳化过程为氩气氛围，750-850℃下碳化2-3h。