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专利号: 202011053949X
申请人: 杭州职业技术学院
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:2024-10-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碳组装硫化铜空心纳米立方体蜂窝材料,其特征在于,硫化铜空心纳米立方体通过碳组装成三维立体蜂窝状结构。

2.根据权利要求1所述的碳组装硫化铜空心纳米立方体蜂窝材料,其特征在于,所述硫化铜空心纳米立方体的边长50-600nm,壳厚5-100nm,所述碳是非晶态碳,由聚乙烯吡咯烷酮碳化形成。

3.根据权利要求1或2所述的碳组装硫化铜空心纳米立方体蜂窝材料的制备方法,其特征在于,包括步骤:(1)将五水硫酸铜和柠檬酸钠溶解于去离子水中,然后加入NaOH溶液,搅拌1-5min,再加入抗坏血酸溶液,室温搅拌0.5-2h后离心分离,所得固体产物洗涤即得Cu2O立方体;

(2)将步骤(1)制备的Cu2O立方体分散于去离子水中,加入Na2S溶液,搅拌30min后离心分离,所得固体产物洗涤后立即分散于乙醇水溶液中,搅拌30min,然后加入Na2S2O3溶液,继续搅拌30min后离心分离,所得固体产物洗涤后干燥,得到CuS空心纳米立方体;

(3)将步骤(2)制备的CuS空心纳米立方体和聚乙烯吡咯烷酮加入到乙醇中,超声5-

15min,搅拌1-24h,然后将所得混合液于30-150℃烘干,将烘干产物于氩气保护下加热到

500-800℃并保温1-3h,得到所述碳组装硫化铜空心纳米立方体蜂窝材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述五水硫酸铜、柠檬酸钠和去离子水的比例为0.38g:0.15g:80mL;

所述NaOH溶液由NaOH溶解于去离子水得到,其中NaOH和去离子水的比例为0.5-3g:

20mL;

所述抗坏血酸溶液由抗坏血酸溶解于去离子水得到,其中抗坏血酸和去离子水的比例为0.26g:50mL;

所述五水硫酸铜、NaOH和抗坏血酸的质量比为0.38:0.5-3:0.26。

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述Cu2O立方体和去离子水的比例为0.04g:30mL;

所述Na2S溶液由Na2S·9H2O溶解于去离子水得到,其中Na2S·9H2O和去离子水的比例为

0.03g:20mL;

所述乙醇水溶液由去离子水和乙醇混合得到,其中去离子水和乙醇的体积比为1:1;

所述Na2S2O3溶液由Na2S2O3·5H2O溶解于去离子水得到,其中Na2S2O3·5H2O和去离子水的比例为1-4g:16mL;

所述Cu2O立方体、Na2S·9H2O、Na2S2O3·5H2O和乙醇的比例为0.04g:0.03g:1-4g:20mL;

所述干燥的温度为60℃。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述CuS空心纳米立方体、聚乙烯吡咯烷酮、乙醇的比例为0.02g:0.12g:40mL。

7.根据权利要求1或2所述的碳组装硫化铜空心纳米立方体蜂窝材料在锂离子电池负极材料中的应用。