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专利号: 202110927469X
申请人: 中国地质大学(武汉)
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多孔氮掺杂碳同轴包覆二氧化锰纳米管的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1:将一定量的锰盐、氧化剂和CH3COOR溶解在去离子水中,并通过CH3COOH调节pH得溶液,利用水热法制备出产物,干燥后得MnO2纳米线,其中,R为K或Na;

S2:将MnO2纳米线、稀盐酸和有机单体按照一定摩尔比混合,搅拌反应一段时间收集沉淀,离心洗涤干燥得高聚物同轴包覆的MnO2;所述稀盐酸浓度为0.05~0.1mol/L,所述MnO2纳米线与稀盐酸的质量体积比为10  ~20:5~7g/L;

S3:将S2所得产物在氮气氛围下烧结得氮掺杂碳同轴包覆MnO2纳米管;

S4:将S3所得产物在湿润的氮气氛围下烧结得多孔氮掺杂碳同轴包覆MnO2纳米管;

步骤S4中,升温速率为5~8  ℃/min,保温温度为600~800℃,保温时间为3~5  h,气体流速为50~150  mL/min。

2.根据权利要求1所述的多孔氮掺杂碳同轴包覆二氧化锰纳米管的制备方法,其特征在于,步骤S1中所加入的锰盐为MnSO4·H2O,氧化剂为KClO3,所述MnSO4·H2O、KClO3和CH3COOK在去离子水中的浓度比为:4.0~5.0:7.0~9.0:7.0~9.0,MnSO4·H2O与去离子水的摩尔体积比为:4.0~5.0:50~70  mol/L,分散时间为45~90  min。

3.根据权利要求1所述的多孔氮掺杂碳同轴包覆二氧化锰纳米管的制备方法,其特征在于,步骤S1中加入CH3COOH调节溶液pH=2~3.5。

4.根据权利要求1所述的多孔氮掺杂碳同轴包覆二氧化锰纳米管的制备方法,其特征在于,步骤S1中水热温度为180~220℃,水热时间为6~24  h,干燥温度为60~80  ℃,干燥时间为12~48  h。

5.根据权利要求1所述的多孔氮掺杂碳同轴包覆二氧化锰纳米管的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述有机单体为吡啶,吡咯,呋喃,噻吩或苯胺。

6.根据权利要求5所述的多孔氮掺杂碳同轴包覆二氧化锰纳米管的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述有机单体为吡咯,所述吡咯与盐酸的体积比为15  ~20:5000~7000,分散时间为45~90  min,搅拌时间为6~8h。

7.根据权利要求6所述的多孔氮掺杂碳同轴包覆二氧化锰纳米管的制备方法,其特征在于,步骤S3中,升温速率为3~5℃/min,保温温度为600~800  ℃,保温时间为3~5h,气体流速为50~150  mL/min。

8.一种利用权利要求1‑7任一项所述制备方法制得的多孔氮掺杂碳同轴包覆二氧化锰纳米管。

9.根据权利要求8所述的多孔氮掺杂碳同轴包覆二氧化锰纳米管应用,其特征在于,所述多孔氮掺杂碳同轴包覆二氧化锰纳米管用于制作锂离子电池负极材料。