[发明专利]一种具有微孔结构的碳包覆过渡金属氧化物或过渡金属纳米粒子复合电极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种制备具有微孔结构的碳包覆的过渡金属氧化物或过渡金属纳米粒子复合电极材料的方法，其步骤如下：

a.在去离子水中加入海藻酸钠，加热后搅拌均匀；

b.将过渡金属的可溶性盐和去离子水混合，再加入盐酸溶液抑制过渡金属离子水解，并搅拌均匀；其中，盐酸与过渡金属盐的摩尔比为0～0.25：1；

c.将上述步骤的两种溶液混合均匀后得到过渡金属海藻酸盐沉淀物，其中，过渡金属盐与海藻酸钠的摩尔比为2～10：1；

d.将上述过渡金属海藻酸盐沉淀物离心洗涤、干燥后得到过渡金属海藻酸盐前驱体；

e.将上述前驱体在惰性气体保护下，高温条件下退火，即得到具有微孔结构的碳包覆的过渡金属氧化物或过渡金属纳米粒子复合电极材料。

2.如权利要求1所述的一种制备具有微孔结构的碳包覆的过渡金属氧化物或过渡金属纳米粒子复合电极材料的方法，其特征在于：步骤a是在500mL去离子水中加入5～30克海藻酸钠，在60～90℃条件下搅拌4～12小时。

3.如权利要求1所述的一种制备具有微孔结构的碳包覆的过渡金属氧化物或过渡金属纳米粒子复合电极材料的方法，其特征在于：步骤b是在500mL去离子水中加入10～35克过渡金属盐；并加入1～5mL、1M的盐酸溶液，搅拌10～60分钟。

4.如权利要求1所述的一种制备具有微孔结构的碳包覆的过渡金属氧化物或过渡金属纳米粒子复合电极材料的方法，其特征在于：过滤金属为Sn²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺或Zn²⁺中的一种或两种。

5.如权利要求1所述的一种制备具有微孔结构的碳包覆的过渡金属氧化物或过渡金属纳米粒子复合电极材料的方法，其特征在于：过渡金属的可溶性盐为二水合二氯化锡SnCl₂·2H₂O、四水合二氯亚铁FeCl₂·4H₂O、七水合硫酸钴CoSO₄·7H₂O、六水合硫酸镍NiSO₄·6H₂O、无水硫酸铜CuSO₄、四水合氯化锰MnCl₂·4H₂O或氯化锌ZnCl₂中的一种或两种。

6.如权利要求1所述的一种制备具有微孔结构的碳包覆的过渡金属氧化物或过渡金属纳米粒子复合电极材料的方法，其特征在于：步骤c中所述的混合时间为1～3小时。

7.如权利要求1所述的一种制备具有微孔结构的碳包覆的过渡金属氧化物或过渡金属纳米粒子复合电极材料的方法，其特征在于：步骤d中是在60～100℃条件下干燥10～20小时。

8.如权利要求1所述的一种制备具有微孔结构的碳包覆的过渡金属氧化物或过渡金属纳米粒子复合电极材料的方法，其特征在于：步骤e中是在550～800℃条件下退火4～12小时。

9.一种具有微孔结构的碳包覆的过渡金属氧化物或过渡金属纳米粒子复合电极材料，其特征在于：由权利要求1～8任何一项所述的方法制备得到。