[发明专利]一种CuO/O-g-C3

权利要求书

1.一种CuO/O-g-C₃N₄锂离子电池负极材料，其特征在于，CuO/O-g-C₃N₄锂离子电池负极材料为三维异质结构，CuO微球均匀分散在g-C₃N₄基质中，g-C₃N₄具有大的表面积、可调多孔的层结构，其本征能带结构通过氧掺杂降低，从而提高电导率，使CuO微球与锂离子电池的电解质充分接触，防止CuO团聚，有效抑制了CuO在充放电过程中的体积膨胀。

2.权利要求1所述的一种CuO/O-g-C₃N₄锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一：将三聚氰胺放入带盖的坩埚中，在马弗炉中煅烧，获得块状C₃N₄；

步骤二：将所得块状C₃N₄全部充分研磨后进行热氧化，得到粉末状g-C₃N₄；

步骤三：将得到的粉末状g-C₃N₄和L-抗坏血酸在玛瑙研钵中进行研磨，后将混合粉末转移到管式炉中，在氮气气氛下进行热反应，反应结束后将样品自然冷却至室温，再次在玛瑙研钵中研磨，得到O-g-C₃N₄；

步骤四：将O-g-C₃N₄溶于去离子水中进行超声处理，后加入Cu(NO₃)₂·3H₂O进行搅拌，搅拌的同时滴加NaOH溶液；

步骤五：搅拌结束后收集所得产物进行离心洗涤至无色滤液的pH值达到中性，进行真空干燥处理，干燥后产物进行热处理，获得CuO/O-g-C₃N₄锂离子电池负极材料。

3.根据权利要求2所述的一种CuO/O-g-C₃N₄锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤一中加入8～10g三聚氰胺，在马弗炉中以3～7℃/min的升温速率在550℃下煅烧3～5h。

4.根据权利要求2所述的一种CuO/O-g-C₃N₄锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤二中将块状C₃N₄研磨后以3～7℃/min的升温速率在500℃下热氧化1～3h。

5.根据权利要求2所述的一种CuO/O-g-C₃N₄锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤三中粉末状g-C₃N₄与L-抗坏血酸的质量比为1:(0.25～0.45)，混合后在玛瑙研钵中研磨20～40min；混合粉末转移到管式炉中在氮气气氛下以3～5℃/min的升温速率升至300℃，恒温2～4h，进行热反应。

6.根据权利要求2所述的一种CuO/O-g-C₃N₄锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤四中所述O-g-C₃N₄与去离子水的比为1g:40～60mL，超声20～40min，加入Cu(NO₃)₂·3H₂O与O-g-C₃N₄的质量比为1:(1～3)，搅拌1～3h，同时滴加8～12mL NaOH溶液，NaOH溶液浓度为1mol/L。

7.根据权利要求2所述的一种CuO/O-g-C₃N₄锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤五中所述产物进行离心的转速在6000rpm以上，离心的时间为20～40min，离心得到的固相沉淀物于60～70℃真空干燥10h以上。

8.根据权利要求2所述的一种CuO/O-g-C₃N₄锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤五中干燥后产物在管式炉中以4～6℃/min的速率升温至250℃下煅烧2～3h。