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专利号: 2021101688930
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:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氧化亚钴分级介孔纳米球@二氧化钛@碳复合材料,其特征在于,所述氧化亚钴分级介孔纳米球由CoO纳米晶组装而成,所述氧化亚钴分级介孔纳米球的表面依次包覆有由TiO2纳米晶组成的TiO2包覆层和非晶态碳层。

2.根据权利要求1所述的氧化亚钴分级介孔纳米球@二氧化钛@碳复合材料,其特征在于,所述CoO纳米晶的尺寸为3‑50nm,所述氧化亚钴分级介孔纳米球的直径为100‑1000nm;

所述TiO2纳米晶的尺寸为1‑20nm,所述TiO2包覆层的厚度为30‑300nm;

所述非晶态碳层的厚度为3‑100nm,由间苯二酚‑甲醛树脂碳化形成。

3.根据权利要求1或2所述的氧化亚钴分级介孔纳米球@二氧化钛@碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括步骤:

(1)将Co(NO3)2·6H2O溶解于异丙醇中,加入甘油,搅拌30min后于150‑200℃溶剂热反应2‑10h,反应结束后冷却、离心分离,固体产物用无水乙醇洗涤后于80℃烘干,得到Co甘油球;

‑1

(2)在氩气气氛中,将所述Co甘油球以1‑5℃min 的升温速率加热至400‑600℃,保温‑1

1h,得到CoO‑C球,然后在空气气氛中,将所述CoO‑C球以1‑5℃min 的升温速率加热至400‑

600℃,保温2h,得到CoO分级介孔纳米球;

(3)将所述CoO分级介孔纳米球均匀分散于无水乙醇中,在搅拌下加入异丙醇钛,将所得混合液加热至60℃后,在搅拌下加入去离子水,继续搅拌反应1.5h后,离心收集固体产物,并用无水乙醇洗涤,80℃烘干,得到CoO分级介孔纳米球@TiO2;

(4)将所述CoO分级介孔纳米球@TiO2超声分散于无水乙醇和去离子水的混合溶液中,然后加入十六烷基三甲基溴化铵、间苯二酚、氢氧化铵和甲醛溶液,随后将所得混合体系加热至30‑50℃并保温16h,将所得固体产物离心分离,经无水乙醇洗涤、80℃烘干后于氩气气氛‑1

中以1‑5℃min 的升温速率加热至400‑700℃并保温2h,得到所述氧化亚钴分级介孔纳米球@二氧化钛@碳复合材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,相对于145.5mg  Co(NO3)2·6H2O,所述异丙醇的用量为50mL,所述甘油的用量为10mL。

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,相对于25mg所述CoO分级介孔纳米球,用于分散所述CoO分级介孔纳米球的无水乙醇的用量为50mL,所述异丙醇钛的用量为0.05‑0.4mL,所述去离子水的用量为0.05‑0.4mL。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,相对于40mg所述CoO分级介孔纳米球@TiO2,所述混合溶液由12.5mL无水乙醇和30mL去离子水混合得到,所述十六烷基三甲基溴化铵的用量为20‑190mg,所述间苯二酚的用量为5‑40mg,所述氢氧化铵的用量为0.05‑0.5mL,所述甲醛溶液的用量为5‑60μL,所述甲醛溶液的浓度为37%。

7.根据权利要求1或2所述的氧化亚钴分级介孔纳米球@二氧化钛@碳复合材料在锂离子电池负极材料中的应用。