[发明专利]多孔氧化物掺杂的碳纳米管包裹的碳纳米球及其制备和应用在审
| 申请号： | 201910871958.0 | 申请日： | 2019-09-16 |
| 公开（公告）号： | CN110690422A | 公开（公告）日： | 2020-01-14 |
| 发明（设计）人： | 闵宇霖;张宇鹏;徐群杰;时鹏辉;范金辰 | 申请（专利权）人： | 上海电力大学 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/052 |
| 代理公司： | 31225 上海科盛知识产权代理有限公司 | 代理人： | 刘燕武 |
| 地址： | 200090 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 纳米球 碳纳米 碳纳米球 聚乙烯吡咯烷酮 锂硫电池正极 材料利用率 多孔氧化物 制备和应用 高温碳化 固体产物 碳纳米管 铁氰化钾 循环性能 掺杂的 硫处理 酸刻蚀 乙酸锌 滴加 水中 制备 离子 | ||
1.一种多孔氧化物掺杂的碳纳米管包裹的碳纳米球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取聚乙烯吡咯烷酮与乙酸锌溶于去离子水中，再滴加铁氰化钾溶液，静置，收集分离的固体产物，并在惰性气氛下高温碳化，得到碳纳米管包覆的C@Fe3O4纳米球；
(2)再取步骤(1)制得的C@Fe3O4纳米球进行酸刻蚀处理，得到多孔的碳纳米管包覆的C@Fe3O4纳米球；
(3)最后，对步骤(2)制得的多孔的碳纳米管包覆的C@Fe3O4纳米球进行载硫处理，即得到目的产物。
2.根据权利要求1所述的一种多孔氧化物掺杂的碳纳米管包裹的碳纳米球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，聚乙烯吡咯烷酮：乙酸锌：铁氰化钾的质量比为3:1:0.5-2。
3.根据权利要求1所述的一种多孔氧化物掺杂的碳纳米管包裹的碳纳米球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，高温碳化的工艺条件为：在600～900℃下保温碳化处理1～5h。
4.根据权利要求1所述的一种多孔氧化物掺杂的碳纳米管包裹的碳纳米球的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，酸刻蚀的处理过程为：取C@Fe3O4纳米球在氢氟酸中浸泡处理，洗涤后，干燥，即完成。
5.根据权利要求4所述的一种多孔氧化物掺杂的碳纳米管包裹的碳纳米球的制备方法，其特征在于，浸泡处理过程具体为：在质量分数为15～25％的氢氟酸中浸泡6～24小时；
干燥过程具体为：在60-100℃下。
6.根据权利要求1所述的一种多孔氧化物掺杂的碳纳米管包裹的碳纳米球的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，载硫处理具体为：称取硫与多孔的碳纳米管包覆的C@Fe3O4纳米球混合研磨后，溶于二硫化碳中，继续研磨，再加热反应，即完成。
7.根据权利要求6所述的一种多孔氧化物掺杂的碳纳米管包裹的碳纳米球的制备方法，其特征在于，硫与多孔的碳纳米管包覆的C@Fe3O4纳米球的质量比为1～4:1。
8.根据权利要求6所述的一种多孔氧化物掺杂的碳纳米管包裹的碳纳米球的制备方法，其特征在于，加热反应的工艺条件为：在155℃加热10h。
9.一种多孔氧化物掺杂的碳纳米管包裹的碳纳米球，其采用如权利要求1-8任一所述的制备方法制备得到。
10.如权利要求9所述的一种多孔氧化物掺杂的碳纳米管包裹的碳纳米球作为碳硫正极材料在锂硫电池中的应用。
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