采用熔融置换反应制备MAX相的方法及制得的MAX相和应用与流程

文档序号:22979054发布日期:2020-11-19 23:25阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种采用熔融置换反应制备max的方法,其特征在于:该方法以a相元素为铝的211型max相为原料,通过在熔融金属镓、铟或锡中发生置换反应,得到a相分别为镓的max、铟的max或锡的max;

所述a相元素为铝的211型max相为tivalc、mn2alc或v2alc。

2.根据权利要求1所述熔融置换反应制备max的方法,其特征在于包括如下步骤:

(1)在氩气保护下把除去表面氧化层的金属块和a相元素为铝的211型max相进行球磨,然后在氩气下进行置换反应;

(2)冷却至室温,采用稀盐酸或稀硫酸除去过量的镓、铟或锡,干燥后得到a相为镓的max、铟的max或锡的max。

3.根据权利要求2所述的采用熔融置换反应制备max的方法,其特征在于:所述步骤(1)中a相元素为铝的211型max相为tivalc、mn2alc或v2alc。

4.根据权利要求2所述的采用熔融置换反应制备max的方法,其特征在于:步骤(1)中的金属块为镓块、铟块或锡块。

5.根据权利要求2所述熔融置换反应制备max的方法,其特征在于:所述步骤(1)中金属块与max的摩尔比为(2~50):1。

6.根据权利要求2所述熔融置换反应制备max的方法,其特征在于:所述步骤(1)中置换反应的升温速率为5℃~10℃/min,置换反应的温度为600℃~1300℃,反应时间为1~24小时。

7.根据权利要求2所述熔融置换反应制备max的方法,其特征在于:所述步骤(2)中真空80℃干燥12小时,

根据权利要求1~6任一所述的方法制得的max。

8.根据权利要求8所述的max作为锌离子电池正极材料的应用。

9.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:所述max作为锌离子电池正极材料的比容量高于150mah/g,电压平台高,且循环性能优异。


技术总结
本发明涉及一种采用熔融置换反应制备MAX相的方法及制得的MAX相和应用,该方法以A相为铝的211型MAX相(TiVAlC、Mn2AlC和V2AlC)为原料,通过在熔融金属稼、铟和锡中发生置换反应,得到A相分别为镓的MAX、铟的MAX或锡的MAX;该熔融置换法克服了直接用金属镓、铟和锡高温固相反应合成相应的MAX时存在的非常严重的挥发损失问题,进而能得到预期摩尔比的MAX相,制备的MAX用作锌离子电池正极材料时,比容量高于150mAh/g,电压平台高,且具有良好的循环性能。该法可从易合成的MAX相出发,通过重复性高、过程简单、耗时少的工艺制备获得,适于工业化生产。

技术研发人员:丁军伟;王诗文;平丹;吴诗德;方少明;王恒;张勇;韩光鲁;郭东杰;杨许召;韩莉锋;罗河伟
受保护的技术使用者:郑州轻工业大学
技术研发日:2020.08.28
技术公布日:2020.11.17
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