本發(fā)明涉及鈉離子電池負(fù)極材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種鈦酸鎳與碳的復(fù)合材料及其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

鋰離子電池作為一種占據(jù)社會(huì)主導(dǎo)地位的電化學(xué)儲(chǔ)能器件，已經(jīng)在便攜式電子產(chǎn)品(筆記本電腦，智能移動(dòng)裝備，平板電腦等)、電動(dòng)汽車和即插式混合動(dòng)力電動(dòng)車中取得了良好的應(yīng)用。同時(shí)，鈉離子電池由于鈉資源蘊(yùn)藏量豐富、環(huán)境友好也受到了廣泛關(guān)注，鈉離子電池的研究開發(fā)在一定程度上可緩和因鋰資源短缺引發(fā)的電池發(fā)展受限問題，被認(rèn)為是下一代電動(dòng)汽車動(dòng)力電源及大規(guī)模儲(chǔ)能電站配備電源的理想選擇。

過去的幾十年時(shí)間里，科研工作者對(duì)鈉離子電池的正極材料開展了廣泛研究，但對(duì)鈉離子電池負(fù)極材料的研究仍處于起步階段。在現(xiàn)有的負(fù)極材料體系中，碳材料擁有良好的循環(huán)穩(wěn)定性，但其質(zhì)量比容量較低(小于300mAhg^-1)，不能滿足高比容量鈉離子電池商業(yè)化應(yīng)用的要求。過渡金屬氧化物、硫化物和硒化物理論比容量較高，但存在放電平臺(tái)較高(普遍高于1V)的缺點(diǎn)。因此尋找一種可逆容量高、放電平臺(tái)低的負(fù)極材料刻不容緩。近來大量研究結(jié)果表明，鈦酸鹽體系材料在鈉離子電池中具有較高的理論比容量，而鈦酸鎳由于合成工藝簡單，放電平臺(tái)較低更是引起了科學(xué)工作者的廣泛關(guān)注。然而，由于鈦酸鎳材料本身導(dǎo)電性能差，從而降低了它作為電極材料的倍率性能和循環(huán)性能。因此如何提高鈦酸鎳的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性能，成了鈦酸鎳作為鈉離子電池負(fù)極材料應(yīng)用中的關(guān)鍵問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種分散性好，幾乎無團(tuán)聚，形狀均勻的NiTiO₃/C復(fù)合材料。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種重復(fù)性好、可操作性強(qiáng)、環(huán)境友好、成本低廉，具有廣闊的工業(yè)化應(yīng)用前景的一步噴霧熱解法制備鈉離子電池用復(fù)合材料的制備方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種應(yīng)用于鈉離子電池中具有高充放電比容量、良好倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性能的含上述NiTiO₃/C復(fù)合材料的負(fù)極材料。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種NiTiO₃/C復(fù)合材料，為鈦酸鎳和碳復(fù)合而成的多孔納米球。

作為優(yōu)選，所述的多孔納米球的直徑為300～1000nm。

所述的NiTiO₃/C復(fù)合材料中，比表面積為100～200m²g^-1。

NiTiO₃和C的重量比為9∶1～9.6∶0.4。

本發(fā)明還提供了一種所述的NiTiO₃/C復(fù)合材料的制備方法，由鎳源、鈦鎳、絡(luò)合碳源經(jīng)噴霧熱解而成。

一種優(yōu)選的所述的NiTiO₃/C復(fù)合材料的制備方法，將鎳源分散和/或溶解在溶劑中，得鎳溶液；再向所述的鎳溶液投加鈦源、絡(luò)合碳源，攪拌混合后噴霧熱解得所述的NiTiO₃/C復(fù)合材料。

本發(fā)明所述的制備方法中，通過所述的噴霧熱解有助于制得鈦酸鎳和碳均勻分布的多孔納米球狀結(jié)構(gòu)的負(fù)極材料。

作為優(yōu)選，噴霧熱解在噴霧熱解爐中進(jìn)行，噴霧熱解的溫度為600～1200℃；噴霧熱解爐的加熱部分的體積與保護(hù)性氣體的流速比為1～5min。

作為優(yōu)選，噴霧熱解的溫度為700～1100℃；進(jìn)一步優(yōu)選為700～900℃，最優(yōu)選為800～900℃。

作為優(yōu)選，噴霧熱解爐的加熱部分的體積與氣體流速比為2～4min。

所述的保護(hù)性氣體優(yōu)選為惰性氣體，例如氬氣。

本發(fā)明中，所述的絡(luò)合碳源不僅作為絡(luò)合劑，還同時(shí)作為碳源；所述的絡(luò)合碳源優(yōu)選為具有分散、絡(luò)合性能的水溶性有機(jī)碳源。

作為優(yōu)選，所述的絡(luò)合碳源為水溶性羧酸；進(jìn)一步優(yōu)選為C2～10的一元至三元羧酸。

更進(jìn)一步優(yōu)選，所述的絡(luò)合碳源為C2～10的含有羥基和/或氨基的一元至三元羧酸。例如結(jié)構(gòu)中含有羥基的碳數(shù)為2～10的一元至三元羧酸，更優(yōu)選為烷烴羧酸。

一種優(yōu)選方案，所述的絡(luò)合碳源為乳酸、檸檬酸、氨基酸中的至少一種；最優(yōu)選為檸檬酸。

作為優(yōu)選，所述的鎳源為水溶性的鎳化合物及其水合物。本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的可水溶性的無機(jī)鎳化合物及其水合物均可用作鎳源。

作為優(yōu)選，所述的鎳源為醋酸鎳、帶結(jié)晶水的醋酸鎳、無水硝酸鎳、帶結(jié)晶水的硝酸鎳、氯化鎳、帶結(jié)晶水的氯化鎳的至少一種。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的鎳源為帶有結(jié)晶水的水溶性的鎳化合物。

最優(yōu)選，所述的鎳源為四水醋酸鎳、六水硝酸鎳。

本發(fā)明中，優(yōu)先將所述的鎳源溶解，有助于進(jìn)一步制得具有良好性能的復(fù)合材料。

作為優(yōu)選，所述的溶劑為水、C1～4醇中的至少一種。

所述的C1～4醇為1～4碳數(shù)的單元和/或多元醇，例如甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的溶劑為水、乙醇中的至少一種。

作為優(yōu)選，所述的鎳溶液的Ni²⁺濃度為0.2～0.8mol/L。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的鎳溶液的Ni²⁺濃度為0.3～0.6mol/L。

本發(fā)明中，所述的鈦源可為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的可溶解于水或醇溶液中的鈦有機(jī)化合物。作為優(yōu)選，所述的鈦源為鈦酸四丁酯、鈦酸四乙酯、鈦酸異丙酯的至少一種；進(jìn)一步優(yōu)選為鈦酸四丁酯。

本發(fā)明中，鈦源的Ti⁴⁺和鎳源的Ni²⁺的摩爾比為1∶1。

所述的絡(luò)合碳源和鎳源的Ni²⁺的摩爾比為0.5～3∶1；進(jìn)一步優(yōu)選為1～2.5∶1；最優(yōu)選為1～2。

本發(fā)明一種優(yōu)選的NiTiO₃/C復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟(1)：將四水醋酸鎳溶解在水和/或乙醇中，得鎳溶液；所述的鎳溶液的Ni²⁺濃度為0.3～0.6mol/L；

步驟(2)：按鈦鎳摩爾比為1∶1的比例向所述的鎳溶液中投加鈦酸四丁酯，以及檸檬酸；檸檬酸和Ni²⁺的摩爾比為1～2.5∶1；攪拌后置于噴霧熱解爐中800～1100℃噴霧熱解制得所述的NiTiO₃/C復(fù)合材料，其中，噴霧熱解爐的加熱部分的體積與氣體流速比為2～4min。

本發(fā)明中，所述的制備方法制得的NiTiO₃/C復(fù)合材料，鈦酸鎳和碳均勻復(fù)合，整體呈多孔的納米球結(jié)構(gòu)，所述的多孔的納米球結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料的直徑為300～1000nm；比表面積為100～200m²g^-1；NiTiO₃和C的重量比為9～24。

本還包括所述的NiTiO₃/C復(fù)合材料的應(yīng)用，將所述NiTiO₃/C復(fù)合材料用于制備鈉離子電池的負(fù)極。

例如，本發(fā)明中，將所述的制備方法制得的NiTiO₃/C復(fù)合材料制備鈉離子電池的負(fù)極。

所述的應(yīng)用，例如將所述的NiTiO₃/C復(fù)合材料與導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑混合后，通過涂覆在銅箔上，制成鈉離子電池負(fù)極。所采用的導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的材料。組裝制備鈉離子電池負(fù)極材料的方法也可參考現(xiàn)有方法。

例如，本發(fā)明制得的NiTiO₃/C復(fù)合材料制備負(fù)極的方法為：將NiTiO₃/C與導(dǎo)電炭黑和海藻酸鈉粘結(jié)劑按照8∶1∶1的質(zhì)量比例進(jìn)行研磨，充分混合后加入去離子水形成均勻的糊狀物，涂覆在銅箔上作為測試電極，制備鈉半電池，以金屬鈉作為對(duì)電極，其電解液為1M NaClO₄/EC：DMC(1∶1)+5wt.％FEC，測試循環(huán)性能所用充放電電流密度為500mA/g。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的制備NiTiO₃/C復(fù)合材料的方法簡單可靠，綠色環(huán)保、可操作性強(qiáng)、環(huán)境友好、成本低廉，具有廣闊的工業(yè)化應(yīng)用前景。

本發(fā)明運(yùn)用噴霧熱解法合成出了分散性好，幾乎無團(tuán)聚的NiTiO₃/C納米球，這對(duì)于提高該復(fù)合材料的循環(huán)性能具有重要的作用。

本發(fā)明將絡(luò)合碳源不僅作為絡(luò)合劑，還同時(shí)作為碳源，在噴霧熱解過程中，一方面能促進(jìn)鈦酸鎳晶體的生成，另外在高溫下，自身轉(zhuǎn)變?yōu)楦邔?dǎo)電性的碳，能有效的提高鈦酸鎳材料的導(dǎo)電性，促進(jìn)了電子離子的傳輸，且絡(luò)合碳源在變成碳的同時(shí)，會(huì)生成大量的孔洞，這些孔洞能有效緩解鈦酸鎳在充放電過程中的體積膨脹，在這一系列的優(yōu)勢下，該復(fù)合材料表現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學(xué)性能，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量可達(dá)80％以上。

由本發(fā)明方法所制得的復(fù)合材料在保證高比容量的前提下，能夠明顯改善電極材料循環(huán)穩(wěn)定性能，可制備得到具有高放電比容量和循環(huán)穩(wěn)定性能的鈉離子電池。

附圖說明

【圖1】為實(shí)施例1制得的NiTiO₃/C復(fù)合材料的X射線衍射圖譜(XRD)；

【圖2】為實(shí)施例1制得的NiTiO₃/C復(fù)合材料的掃描電鏡圖(SEM)；

【圖3】為實(shí)施例1制得的NiTiO₃/C復(fù)合材料的元素面掃圖；

【圖4】為實(shí)施例1制得的NiTiO₃/C復(fù)合材料組裝的鈉離子電池的恒流充放電性能圖；

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例旨在對(duì)本發(fā)明內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明；而本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍不受實(shí)施例限制。

實(shí)施例1

首先取0.3mol四水醋酸鎳溶于1L乙醇中，充分?jǐn)嚢瑁玫骄G色澄清溶液，然后加入0.3mol鈦酸四丁酯、0.3mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為800℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，所得到的固體產(chǎn)物即為NiTiO₃/C復(fù)合材料。所制得的NiTiO₃/C復(fù)合材料的X射線衍射圖譜(XRD)見圖1，由圖1可知，XRD峰均對(duì)應(yīng)到鈦酸鎳的標(biāo)準(zhǔn)卡片。所制得的NiTiO₃/C復(fù)合材料的掃描電鏡圖(SEM)見圖2，由圖2可知，該材料呈現(xiàn)為納米球結(jié)構(gòu)，且該納米球有較多的孔洞。多孔球的直徑為500～1000nm。制得的NiTiO₃/C復(fù)合材料的元素面掃圖見圖3；由圖3可知，Ni、Ti、C元素均勻分布。BET結(jié)果表明該材料的比表面積為150m²g^-1。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量仍可保持在405mAh/g。

實(shí)施例2

首先取0.5mol四水醋酸鎳溶于1L乙醇中，充分?jǐn)嚢?，得到綠色澄清溶液，然后加入0.5mol鈦酸四丁酯、0.5mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為800℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，所得到的固體產(chǎn)物即為NiTiO₃/C復(fù)合材料。多孔球的直徑為400～900nm。BET結(jié)果表明該材料的比表面積為130m²g^-1。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量仍可保持在395mAh/g。

實(shí)施例3

首先取0.8mol四水醋酸鎳溶于1L乙醇中，充分?jǐn)嚢瑁玫骄G色澄清溶液，然后加入0.8mol鈦酸四丁酯、0.8mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為900℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，所得到的固體產(chǎn)物即為NiTiO₃/C復(fù)合材料。多孔球的直徑為300～900nm。BET結(jié)果表明該材料的比表面積為115m²g^-1。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量仍可保持在402mAh/g。

實(shí)施例4

首先取0.3mol四水醋酸鎳溶于1L乙醇中，充分?jǐn)嚢?，得到綠色澄清溶液，然后加入0.3mol鈦酸四丁酯、0.6mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為800℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，所得到的固體產(chǎn)物即為NiTiO₃/C復(fù)合材料。多孔球的直徑為500～1000nm。BET結(jié)果表明該材料的比表面積為140m²g^-1。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量仍可保持在401mAh/g。

實(shí)施例5

首先取0.3mol四水醋酸鎳溶于1L乙醇中，充分?jǐn)嚢瑁玫骄G色澄清溶液，然后加入0.3mol鈦酸四丁酯、0.6mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為700℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，所得到的固體產(chǎn)物即為NiTiO₃/C復(fù)合材料。多孔球的直徑為400～1000nm。BET結(jié)果表明該材料的比表面積為170m²g^-1。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量仍可保持在390mAh/g。

實(shí)施例6

首先取0.3mol四水醋酸鎳溶于1L乙醇中，充分?jǐn)嚢?，得到綠色澄清溶液，然后加入0.3mol鈦酸四丁酯、0.3mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為1000℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，所得到的固體產(chǎn)物即為NiTiO₃/C復(fù)合材料。多孔球的直徑為300～800nm。BET結(jié)果表明該材料的比表面積為160m²g^-1。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量仍可保持在394mAh/g。

實(shí)施例7

首先取0.3mol四水醋酸鎳溶于1L乙醇中，充分?jǐn)嚢?，得到綠色澄清溶液，然后加入0.3mol鈦酸四丁酯、0.6mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為800℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為5min，所得到的固體產(chǎn)物即為NiTiO₃/C復(fù)合材料。多孔球的直徑為300～1000nm。BET結(jié)果表明該材料的比表面積為170m²g^-1。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量仍可保持在409mAh/g。

實(shí)施例8

首先取0.3mol無水硝酸鎳溶于1L乙醇中，充分?jǐn)嚢?，得到綠色澄清溶液，然后加入0.3mol鈦酸四丁酯、0.6mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為900℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，所得到的固體產(chǎn)物即為NiTiO₃/C復(fù)合材料。多孔球的直徑為400～800nm。BET結(jié)果表明該材料的比表面積為165m²g^-1。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量仍可保持在399mAh/g。

實(shí)施例9

首先取0.3mol四水醋酸鎳溶于1L水中，充分?jǐn)嚢?，得到綠色澄清溶液，然后加入0.3mol鈦酸四丁酯、0.4mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為900℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，所得到的固體產(chǎn)物即為NiTiO₃/C復(fù)合材料。多孔球的直徑為400～900nm。BET結(jié)果表明該材料的比表面積為175m²g^-1。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量仍可保持在387mAh/g。

實(shí)施例10

首先取0.5mol四水醋酸鎳溶于1L丙三醇中，充分?jǐn)嚢?，得到綠色澄清溶液，然后加入0.5mol鈦酸四丁酯、0.5mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為800℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，所得到的固體產(chǎn)物即為NiTiO₃/C復(fù)合材料。多孔球的直徑為400～1000nm。BET結(jié)果表明該材料的比表面積為135m²g^-1。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量仍可保持在395mAh/g。

實(shí)施例11

首先取0.5mol四水醋酸鎳溶于1L甲醇中，充分?jǐn)嚢?，得到綠色澄清溶液，然后加入0.5mol鈦酸四丁酯、0.5mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為1200℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，所得到的固體產(chǎn)物即為NiTiO₃/C復(fù)合材料。多孔球的直徑為300～900nm。BET結(jié)果表明該材料的比表面積為166m²g^-1。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量仍可保持在395mAh/g。

實(shí)施例12

首先取0.5mol四水醋酸鎳溶于1L乙二醇中，充分?jǐn)嚢?，得到綠色澄清溶液，然后加入0.5mol鈦酸四丁酯、0.5mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為600℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，所得到的固體產(chǎn)物即為NiTiO₃/C復(fù)合材料。多孔球的直徑為500～1000nm。BET結(jié)果表明該材料的比表面積為122m²g^-1。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量仍可保持在395mAh/g。

實(shí)施例13

首先取0.5mol四水醋酸鎳溶于1L乙醇中，充分?jǐn)嚢瑁玫骄G色澄清溶液，然后加入0.5mol鈦酸四丁酯、0.5mol乳酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為800℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，所得到的固體產(chǎn)物即為NiTiO₃/C復(fù)合材料。多孔球的直徑為400～1000nm。BET結(jié)果表明該材料的比表面積為160m²g^-1。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量仍可保持在390mAh/g。

實(shí)施例14

首先取0.5mol四水醋酸鎳溶于1L乙醇中，充分?jǐn)嚢?，得到綠色澄清溶液，然后加入0.5mol鈦酸四丁酯、0.5mol賴氨酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為700℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，所得到的固體產(chǎn)物即為NiTiO₃/C復(fù)合材料。多孔球的直徑為500～800nm。BET結(jié)果表明該材料的比表面積為110m²g^-1。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量仍可保持在401mAh/g。

對(duì)比例1

首先取0.3mol四水醋酸鎳溶于1L乙醇中，充分?jǐn)嚢?，得到綠色澄清溶液，然后加入0.3mol鈦酸四丁酯、0.6mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為300℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，收集產(chǎn)物。XRD未檢測到純相物質(zhì)。

對(duì)比例2

首先取0.3mol四水醋酸鎳溶于1L乙醇中，充分?jǐn)嚢瑁玫骄G色澄清溶液，然后加入0.3mol鈦酸四丁酯、0.6mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為600℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為0.5min，收集產(chǎn)物。XRD未檢測到純相物質(zhì)。

對(duì)比例3

首先取0.4mol四水醋酸鎳溶于1L乙醇中，充分?jǐn)嚢瑁玫骄G色澄清溶液，然后加入0.4mol鈦酸四丁酯、攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為600℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，收集產(chǎn)物。XRD表明制備出的鈦酸鎳有較多的雜質(zhì)。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量僅為80mAh/g。

對(duì)比例4

首先取1mol四水醋酸鎳溶于1L乙醇中，充分?jǐn)嚢?，得到綠色澄清溶液，然后加入1mol鈦酸四丁酯、1mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為600℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，收集產(chǎn)物。XRD表明制備出的鈦酸鎳有較多的雜質(zhì)。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量僅為190mAh/g。

對(duì)比例5

首先取0.5mol四水醋酸鎳溶于1L乙醇中，充分?jǐn)嚢?，得到綠色澄清溶液，然后加入1mol鈦酸四丁酯、0.5mol檸檬酸，攪拌均勻，將上述溶液置于噴霧熱解爐中，設(shè)置管溫為800℃，設(shè)置惰性氣體流速，使加熱區(qū)域體積與氣體流速之比為2min，收集產(chǎn)物。XRD表明制備出的鈦酸鎳有較多的雜質(zhì)。

采用本實(shí)施例制備的鈉離子電池復(fù)合材料與鈉片組裝成扣式電池，從恒流充放電性能圖中可以看出，在500mA/g的恒流放電密度下，循環(huán)200圈放電比容量僅為210mAh/g。