[发明专利]一种多孔Co3O4长方体的制备方法及应用

权利要求书

1.一种多孔Co₃O₄长方体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)室温环境下，将9-11mL含有85-95mg均苯三甲酸的乙醇与水的混合溶液滴入到同体积的含有44-54mg的四水乙酸钴和0.2-0.4g聚乙烯吡咯烷酮的乙醇与水的混合溶液中，搅拌均匀后静置22-26小时；

(2)离心分离上述混合溶液，得到粉红色前驱物Co-BTC长方体，即钴与均苯三甲酸形成的配合物；

(3)将所得的粉红色前驱物Co-BTC长方体置于马弗炉中，在空气中以8-12℃/min的速率升温到500℃；再在此温度下煅烧0.5-1.5小时，自然冷却至室温后，得到多孔Co₃O₄长方体。

2.根据权利要求1所述的多孔Co₃O₄长方体的制备方法及应用，其特征在于，所述步骤(1)中含均苯三甲酸的乙醇与水混合溶液中的乙醇与水的体积比为1:1。

3.根据权利要求1所述的多孔Co₃O₄长方体的制备方法及应用，其特征在于，所述步骤(1)中含四水乙酸钴和聚乙烯吡咯烷酮的乙醇与水混合溶液中的乙醇与水的体积比为1:1。

4.根据权利要求1所述的多孔Co₃O₄长方体的制备方法及应用，其特征在于，所述步骤(3)中所得的多孔Co₃O₄长方体具有多孔结构，比表面积为10.44m²/g。

5.一种使用上述权利要求1-4任一项所述的多孔Co₃O₄长方体的制备方法制备所得的多孔Co₃O₄的应用。

6.根据权利要求5所述的多孔Co₃O₄长方体的应用，其特征在于，将上述制备方法所得的多孔Co₃O₄长方体作为锂离子电池负极材料制备测试电池，包括如下具体步骤：

(1)将在升温速率为8-12℃/min下煅烧温度下得到的多孔Co₃O₄长方体和乙炔黑及聚偏氟乙烯混合制成泥浆状物质，将所述泥浆状物质均匀涂在铜箔上，在75-85℃的烘箱中烘干后，将铜箔剪成直径为12-16mm的圆形电极片；

(2)以负载有多孔Co₃O₄长方体的电极片为正极，以直径为12-16mm的圆形金属锂片为负极，以由碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯和含六氟磷酸锂混合而成的混合溶液为电解液，以直径为14-18mm的圆形聚丙烯薄膜为隔膜，在氩气氛围保护的手套箱里组装成纽扣电池，作为测试电池。

7.根据权利要求6所述的多孔Co₃O₄长方体的应用，其特征在于，所述泥浆状物质中多孔Co₃O₄长方体、乙炔黑和聚偏氟乙烯的质量比为(6-9)：1：1。

8.根据权利要求6所述的多孔Co₃O₄长方体的应用，其特征在于，所述电解液中酸亚乙酯和碳酸二乙酯的质量比为1:1。

9.根据权利要求6所述的多孔Co₃O₄长方体的应用，其特征在于，所述电解液中六氟磷酸锂的浓度为1mol/L。

10.根据权利要求6所述的多孔Co₃O₄长方体的应用，其特征在于，所述测试电池制备完成后，对其进行充放电性能测试；在电流密度为100mA/g下，在循环了55-65次后，放电容量保持在886mAh/g；测试电池分别在电流密度为100mA/g、200mA/g、400mA/g、800mA/g和1600mA/g条件下测试时，其对应的平均容量为590mAh/g、486mAh/g、386mAh/g、260mAh/g和163mAh/g。