[发明专利]一种硒化钴/碳气凝胶复合材料、其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种硒化钴/碳气凝胶复合材料的制备方法，包括以下步骤：

A)将酚类化合物、一元醛、钴盐和酚醛聚合催化剂在有机溶剂中混合，再老化，干燥后得到杂化聚合物；

B)将所述杂化聚合物依次进行碳化处理和硒化，得到硒化钴/碳气凝胶复合材料；

所述钴盐与所述一元醛的比例为(0.02～1.5)mol:10ml；所述酚醛聚合催化剂与所述一元醛的比例为(0.01～0.3)g:10ml；

所述硒化钴/碳气凝胶复合材料，由具有三维介孔网络结构的碳气凝胶和原位生长于所述碳气凝胶介孔中的硒化钴纳米颗粒组成。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳气凝胶中的碳纳米小球的粒径为15～25nm，所述碳气凝胶的介孔尺寸为10～35nm，所述硒化钴纳米颗粒的粒径为25～55nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)具体为：

A1)将酚类化合物和有机溶剂混合，搅拌，得到初始混合液；

A2)将所述初始混合液与钴盐、一元醛混合，搅拌；

A3)将步骤A2)得到的混合溶液与酚醛聚合催化剂混合，密封后置于烘箱中老化；

A4)将步骤A3)得到的固体取出后干燥，得到杂化聚合物。

4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述酚类化合物选自间苯二酚、对硝基苯偶氮间苯二酚、对甲苯酚、对苯二酚和联苯三酚中的一种或者多种，所述一元醛选自甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、糠醛和戊醛中的一种或多种，所述钴盐选自四水合草酸钴、六水合氯化钴、七水合硫酸钴和六水合硝酸钴中的一种或多种；所述酚醛聚合催化剂选自六次甲基四胺、碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或多种。

5.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述酚类化合物与所述有机溶剂的比例为(0.004～0.2)mol:100mL；所述一元醛与所述酚类化合物的比例为(0.2～26)mL：0.01mol。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤A1)中，所述搅拌的温度为25～80℃，时间为5～100min；步骤A2)中，所述搅拌的温度为25～70℃，时间为5～60min；步骤A3)中，所述老化的温度为30～90℃，时间为1～15天；步骤A4)中，所述干燥的温度为30～150℃，时间为1～15天。

7.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述碳化处理在惰性气氛下进行，所述碳化处理的升温速率为2～8℃/min，所述碳化处理的保温温度为300～1200℃，时间为1～6h。

8.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述硒化处理具体为：

将硒粉和碳化处理后的产物真空封装后高温退火；

所述硒粉与所述碳化处理后的产物的质量比为(0.1～1)：1；所述高温退火的升温速率为2～8℃/min，保温温度为500～900℃，时间为1～6h。

9.一种钠离子电池，包括正极和负极，其特征在于，所述负极的材料为权利要求1～8任一项所述的制备方法所制备的硒化钴/碳气凝胶复合材料。