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专利号: 2018106095766
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-11-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种C@ SnOx@C介孔状纳米中空球结构的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)、将一定质量的3-氨基苯酚溶于去离子水中得溶液A;

2)、在磁力搅拌下,向上述溶液A中加入甲醛得溶液B;

3)、在磁力搅拌下,向上述溶液B中加入丙酮得溶液或乳浊液C;

4)、将上述溶液或乳浊液C搅拌一定时间,离心后在一定温度下烘干,得到前驱纳米中空球;

5)、将上述前驱纳米中空球置于30ml去离子水中,超声一定时间得到溶液D;

6)、在磁力搅拌下,在溶液D中加入有机物,得到溶液E;

7)、在磁力搅拌下,在溶液E中加入一定质量的二氯化锡,得到溶液F;

8)、在磁力搅拌下,在溶液F中加入一定质量的尿素,得到溶液G;

9)、将上述溶液G转移至水热反应釜,进行水热反应,反应结束后冷却,离心一定温度下干燥,得复合纳米中空球;

10)、将得到的纳米中空球在一定温度,氩气和氢气的混合气中进行碳化,得到C@ SnOx@C的介孔状纳米中空球;

其中x=0,1,2。

2.根据权利要求1所述的一种C@ SnOx@C介孔状纳米中空球结构的制备方法,其特征在于,所述的步骤2)中,3-氨基苯酚与甲醛的质量比为1~10:4~9。

3.根据权利要求1所述的一种C@ SnOx@C介孔状纳米中空球结构的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中,3-氨基苯酚与丙酮的质量比为1~10:3~16。

4.根据权利要求1所述的一种C@ SnOx@C介孔状纳米中空球结构的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中,搅拌时间为6-24h,离心的转速和时间分别为8000rpm/min~10000 rpm/min,10min,烘干温度为60℃,8h。

5.根据权利要求1所述的一种C@ SnOx@C介孔状纳米中空球结构的制备方法,其特征在于,所述步骤5)中,超声的时间为10min~60min。

6.根据权利要求1所述的一种C@ SnOx@C介孔状纳米中空球结构的制备方法,其特征在于,所述步骤6)中,有机物为葡萄糖,多巴胺,柠檬酸钠或β-环糊精,其中3-氨基苯酚与有机物的质量比为:1~10:10~90。

7.根据权利要求1所述的一种C@ SnOx@C介孔状纳米中空球结构的制备方法,其特征在于,所述步骤7)中,3-氨基苯酚与二氯化锡的质量比为:1~10:6;

所述步骤8)中,3-氨基苯酚与尿素的质量比为:1~10:6。

8.根据权利要求1所述的一种C@ SnOx@C介孔状纳米中空球结构的制备方法,其特征在于,所述步骤9)中,水热反应的条件为180℃~200℃,18h~24h;离心的条件为8000 rmp/min ~10000rmp/min,10min,干燥的条件为60℃,24h。

9.根据权利要求1所述的一种C@ SnOx@C介孔状纳米中空球结构的制备方法,其特征在于,所述步骤10)中,碳化的温度为450℃~650℃,氩气与氢气的比例为1:2~2:1。

10.基于权利要求1所述C@ SnOx@C介孔状纳米中空球结构应用于钾离子电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤;

1)、分别称取质量比为:9-Y:1:Y的C@ SnOx@C复合材料、炭黑和聚偏氟乙烯,其中将聚偏氟乙烯配成溶液,步骤为聚偏氟乙烯加入到N-甲基吡咯烷酮,配成质量分数为4%的溶液,搅拌12h,呈淡黄色液体,即配成聚偏氟乙烯溶液,随后将聚偏氟乙烯溶液与炭黑和C@ SnOx@C复合材料混合在玛瑙研钵中,研磨1~3h,然后均匀的涂覆在铜箔集流体上;在60℃下干燥

6h,用模具切成8mm的圆片,真空60℃干燥12h,然后放入手套箱中准备装电池;

所述x=0,1,2;

所述1≤Y≤2;

2)、在高纯氩气的环境中,以金属钾为对电极,电解液为1M六氟磷酸钾的碳酸乙烯酯与碳酸二甲酸的溶液,聚丙烯微孔膜为电池隔膜,组装为扣式电池;最后对扣式电池进行恒流充放电容量和循环性能测试。