[发明专利]一种原位掺氮多孔核壳结构碳/硒复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种原位掺氮多孔核壳结构碳/硒复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1）ZIF-8纳米颗粒的制备：将硝酸锌和二甲基咪唑分别溶解于甲醇中，然后在室温条件下进行搅拌反应，得ZIF-8纳米颗粒的混合液；

2）ZIF-8@ZIF-67纳米颗粒的制备：将硝酸钴的甲醇溶液加入步骤1）所得混合液中，搅拌反应后，经离心分离、洗涤、干燥得ZIF-8@ZIF-67纳米颗粒；

3）原位掺氮多孔核壳结构碳材料的制备：将所得ZIF-8@ZIF-67纳米颗粒进行煅烧，然后进行酸浸、干燥，得原位掺氮多孔核壳结构碳材料；

4）原位掺氮多孔核壳结构碳/硒复合材料的制备：将硒粉与所得原位掺氮多孔核壳结构碳材料按比例混合、研磨，在惰性气氛下进行保温处理，冷却即得所述原位掺氮多孔核壳结构碳/硒复合材料，其核的孔径大、壳的孔径小；

步骤1）中所述硝酸锌、二甲基咪唑和甲醇的摩尔比为1:(4-8.2):(350-750)；

步骤1）中所述搅拌反应时间为1-6h；

步骤4）中所述保温处理温度为200-280℃，时间为12-24h；

步骤3）中所述的煅烧步骤采用梯度烧结工艺，具体为依次加热至100-200℃、400-500℃、700-1000℃分别保温1-2h、1-2h、2-4h。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述硝酸钴、甲醇与步骤1）中硝酸锌的摩尔比为1:(120-250):(1-5)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述搅拌反应时间为1-4h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4）所述原位掺氮多孔核壳结构碳材料与硒的质量比为1:(1-3)。

5.权利要求1~4任一项所述制备方法制得的原位掺氮多孔核壳结构碳/硒复合材料。

6.权利要求5所述原位掺氮多孔核壳结构碳/硒复合材料在锂硒电池中的应用。