[发明专利]石墨烯基碳包覆ZIF-67衍生氧化钴复合材料及其制备方法和应用在审
申请号: | 202010052334.9 | 申请日: | 2020-01-17 |
公开(公告)号: | CN111162264A | 公开(公告)日: | 2020-05-15 |
发明(设计)人: | 韩生;马健;孔玥;黄燕山;胡晓敏;王红星;薛原;李原婷 | 申请(专利权)人: | 上海应用技术大学 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/52;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 | 代理人: | 许耀 |
地址: | 201418 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 石墨 烯基碳包覆 zif 67 衍生 氧化钴 复合材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种石墨烯基碳包覆ZIF-67衍生氧化钴复合材料的制备方法,其特征在于,该方法以二维结构的氧化石墨烯作为基底材料,通过高温碳化得到ZIF-67衍生氧化钴,然后将得到的ZIF-67衍生氧化钴、氧化石墨烯和碳源水热混合后冻干得到复合材料,即为所述的石墨烯基碳包覆ZIF-67衍生氧化钴复合材料。
2.根据权利要求1所述的石墨烯基碳包覆ZIF-67衍生氧化钴复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将2-甲基咪唑加入到甲醇中搅拌均匀得到A溶液,将硝酸钴加入到甲醇中搅拌均匀得到B溶液,然后将B溶液缓慢加入到A溶液中,搅拌均匀后陈化;
(2)陈化后离心得到沉淀,并接着用甲醇洗涤多次清洗后得到的沉淀除去水分;
(3)除去水分后在氮气氛围中煅烧得到ZIF-67衍生氧化钴;
(4)将ZIF-67衍生氧化钴加入到石墨烯溶液中超声均匀,并加入碳源,用水热法进行混合,冻干,得到所述的石墨烯基碳包覆ZIF-67衍生氧化钴复合材料。
3.根据权利要求2所述的石墨烯基碳包覆ZIF-67衍生氧化钴复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,2-甲基咪唑与硝酸钴的物质的量之比为2~3:1。
4.根据权利要求2所述的石墨烯基碳包覆ZIF-67衍生氧化钴复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,离心清洗的转速为7000-9000rmp,时间7-10min。
5.根据权利要求2所述的石墨烯基碳包覆ZIF-67衍生氧化钴复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,煅烧的温度为600-800℃,时间为2-4h。
6.根据权利要求2所述的石墨烯基碳包覆ZIF-67衍生氧化钴复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)包括以下条件中的任一项或多项:
(a)ZIF-67衍生氧化钴与石墨烯的质量比为3~5:1;
(b)所述的碳源为葡萄糖,并将葡萄糖制成溶液加入,葡萄城制成的溶液的浓度为2mg/ml;
(c)碳源与ZIF-67衍生氧化钴的质量比为1:8~12。
7.根据权利要求2所述的石墨烯基碳包覆ZIF-67衍生氧化钴复合材料的制备方法,其特征在于,水热的温度为180-220℃,时间为10-14h。
8.如权利要求1~7任一所述的制备方法获得的石墨烯基碳包覆ZIF-67衍生氧化钴复合材料。
9.如权利要求8所述的石墨烯基碳包覆ZIF-67衍生氧化钴复合材料得应用,其特征在于,将其用作锂离子电池负极材料。
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