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专利号: 2021104177937
申请人: 武汉纺织大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
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.混合价锰基氧化物复合材料及其制备方法,其特征在于包括如下制备步骤:(1)将锰盐与碳酸盐和/或碳酸氢盐粉末(摩尔比为1:2‑1:20)分别溶解在醇类有机溶剂中,在150‑200℃温度下溶剂热处理8‑24h,所得白色粉末经洗涤、干燥处理后,得到碳酸锰微纳米球前驱体;

(2)将前驱体至于pH=8~9的Tris缓冲溶液中,随后加入盐酸多巴胺(前驱体与盐酸多巴胺的质量比为3:1~1:3)试剂,常温下反应,将得到的黑色固体洗涤、干燥处理后,得到碳酸锰/聚多巴胺中间体;

(3)将步骤(2)所得中间体在600~900℃的惰性气体保护下进行退火处理3~6h,得到碳层包覆、一级纳米颗粒组成的具有3D结构的次级多孔纳米MnO(MnO@NC)复合材料;

(4)将步骤(3)所得碳层包覆、一级纳米颗粒组成的具有3D结构的次级多孔纳米MnO复合材料放置于容器中,加入一定量的水,随后调节溶液的pH值至8‑12,将容器密封好,搅拌状态下容器加热到50℃,随后缓慢的加入适量的氧化剂,氧化剂与MnO@NC质量比为300:1~

1:10,并保温1‑5h。待反应降温后,所得经产品洗涤、干燥处理后,得到碳层包覆、一级纳米颗粒组成的具有3D结构的次级多孔纳米混合价态锰基氧化物(MnO/Mn3O4@NC)复合材料。

2.根据权利要求1所述的混合价锰基氧化物复合材料及其制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述锰盐为乙酸锰,所述碳酸盐和/或碳酸氢盐为碳酸铵和/或碳酸氢铵。

3.根据权利要求1所述的混合价锰基氧化物复合材料及其制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述前驱体与盐酸多巴胺的质量比为1:10。

4.根据权利要求4所述的混合价锰基氧化物复合材料及其制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述退火处理为先升温到700℃保温5h,随后降温到500℃保温2h。

5.根据权利要求1所述的混合价锰基氧化物复合材料及其制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述调节溶液的pH值至10。

6.根据权利要求1所述的混合价锰基氧化物复合材料及其制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述氧化剂为双氧水、次氯酸钠中的一种。

7.根据权利要求1所述的混合价锰基氧化物复合材料及其制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述氧化剂与MnO@NC质量比56.5:1。

8.根据权利要求1所述的混合价锰基氧化物复合材料及其制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述保温温度为2h。

9.混合价锰基氧化物复合材料,其特征在于:通过权利要求1~8任一项所述的方法制备得到,所述复合材料的粒径为380~620nm。

10.权利要求9所述的混合价锰基氧化物复合材料在锂离子电池负极材料中的应用。