[发明专利]一种2D-Co@NC复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种2D-Co@NC复合材料，其特征在于，所述的复合材料为纳米片层结构，片层的氮掺杂碳材料上分布有金属Co纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的一种2D-Co@NC复合材料，其特征在于，所述纳米片层厚度为1-10nm，金属Co纳米颗粒的粒径为2-6nm。

3.根据权利要求1或2所述的一种2D-Co@NC复合材料，其特征在于，所述复合材料的成分及其质量百分比为：1.65-2.1％的Co、5.5-7.5％的O、9.8-10.5％的N，余量为C元素。

4.根据权利要求3所述的一种2D-Co@NC复合材料，其特征在于，所述复合材料表面积为390-425m²/g，孔体积为0.15-0.2cm³/g，孔径为4.5-5.5nm。

5.一种如权利要求1所述的2D-Co@NC复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、将Co(NO)₃·6H₂O溶于超纯水中形成溶液A，将二甲基咪唑溶于超纯水形成溶液B，然后将溶液B加入溶液A进行搅拌，再进行离心处理得紫色沉淀，对紫色沉淀进行清洗再冷冻干燥得2D-ZIF前驱体；

S2、将2D-ZIF前驱体在氩气气氛下进行碳化处理得黑色粉末，对黑色粉末进行酸洗，然后过滤并用去离子水清洗至中性，最后进行干燥处理得催化剂。

6.根据权利要求5所述的一种2D-Co@NC复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1 Co(NO)₃·6H₂O与二甲基咪唑的质量比为1：(5.6-11.5)。

7.根据权利要求5所述的一种2D-Co@NC复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2碳化处理为先以4-6℃/min的速度升温至650-750℃，然后保温1.5-2.5h。

8.根据权利要求5所述的一种2D-Co@NC复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2酸洗处理洗液为硫酸，酸洗温度为75-85℃，时间为5-6h。

9.一种电极，其特征在于，所述电极上负载有如权利要求1所述的2D-Co@NC复合材料。

10.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求9所述的电极。