[发明专利]一种三维结构碳包覆钴酸锰纳米线材料及制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种三维结构碳包覆结构钴酸锰纳米线材料的制备方法，具体步骤如下：以集流体为基底，六水合硝酸钴和四水合硝酸锰为钴源和锰源，以去离子水、尿素、氟化铵为溶剂，先采用水热法合成钴酸锰纳米线前驱体，然后在氩气中煅烧后得到钴酸锰负极材料，最后通过化学气相沉积，通入碳源气体，在钴酸锰纳米线材料上包覆一层碳材料。本发明的三维结构碳包覆的钴酸锰纳米线材料比表面积较大，有利于电解液与活性物质的充分接触和离子传输，增加了反应的活性位点，克服了钴酸锰材料导电性差的缺点，用作锂离子电池负极材料时，极大改善了电化学性能，缓解体积膨胀，增强了循环稳定性。

主权项

1.一种三维结构碳包覆结构钴酸锰纳米线材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)将集流体依次置于丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗，然后用质量分数为36～38％的浓盐酸浸泡1～3h，再次置于体积分数5～10％的稀盐酸、去离子水中超声清洗，清洗完后放在冷冻干燥机中干燥；(2)将硝酸钴、硝酸锰、尿素和氟化铵加入去离子水中，搅拌得到澄清透明溶液；(3)将步骤(1)处理后的集流体固定在反应釜内胆中，将步骤(2)中所得溶液移入水热釜中进行水热反应；(4)将步骤(3)中所得产物洗涤、并在冷冻干燥机内真空干燥，使其形貌保持线状，干燥后在快速升降温炉中通入氩气煅烧，冷却后得到钴酸锰纳米线材料；(5)将步骤(4)中所得产物放置在低温区中，在快速升降温炉中通入碳源气体和保护性气体煅烧，碳源气体在煅烧高温区发生高温裂解，并在煅烧低温区内进行包覆，从而得到三维结构碳包覆钴酸锰纳米线材料。