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专利号: 2022105078469
申请人: 成都大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氮掺杂空心碳球的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)采用自组装法制备三聚氰胺‑甲醛树脂球模板;

(2)向所制备的模板中加入四乙烯五胺与单宁酸进行反应,制得前驱体;

(2.1)将模板分散于缓冲液中,加入单宁酸搅拌均匀,再加入四乙烯五胺继续搅拌;所述模板、单宁酸以及四乙烯五胺的质量体积比为0.1g:0.3g:0.1~0.2mL;加入单宁酸后的搅拌时间为3‑7min,加入四乙烯五胺的搅拌时间为3.5‑4.5h;所述搅拌的转速均为95‑

105r/min;

(2.2)将步骤(2.1)制得的混合液离心后,洗涤和干燥,制得前驱体;所述离心的转速为

7500‑8500r/min,干燥的温度为75‑85℃,干燥的时间为10‑14h;

(3)将前驱体热处理后,即可制得氮掺杂空心碳球;所述热处理具体包括以下过程:将前驱体在惰性气体氛围中,以2‑6℃/min的升温速率升温至750‑850℃,煅烧100‑150min。

2.如权利要求1所述的氮掺杂空心碳球的制备方法,其特征在于,所述自组装法具体包括以下过程:(1.1)将甲醛溶液与去离子水混合均匀后搅拌,并加入三聚氰胺继续搅拌;

(1.2)在步骤(1.1)制得的混合溶液中加入乙酸后继续搅拌,搅拌完成后离心收集样品;

(1.3)将样品依次经洗涤、干燥后,即可制得模板。

3.如权利要求2所述的氮掺杂空心碳球的制备方法,其特征在于,所述甲醛溶液、去离子水和乙酸的体积比为4~5:100~150:0.5~1,所述甲醛溶液与所述三聚氰胺的体积质量比为4~5mL:4~5g。

4.如权利要求2所述的氮掺杂空心碳球的制备方法,其特征在于,所述搅拌的转速均为

95‑105r/min,所述步骤(1.1)中与去离子水搅拌的时间为3‑7min,加入三聚氰胺后搅拌的时间为50‑70min,所述步骤(1.2)中搅拌的时间为2.5‑3.5h。

5.如权利要求2所述的氮掺杂空心碳球的制备方法,其特征在于,所述离心的转速为

7500‑8500r/min,干燥的温度为75‑85℃,干燥的时间为10‑14h。

6.一种氮掺杂空心碳球,其特征在于,采用权利要求1‑5任一项所述的氮掺杂空心碳球的制备方法制备得到。

7.如权利要求6所述的氮掺杂空心碳球在制备纽扣电池中的应用。

8.一种纽扣电池,其特征在于,所述纽扣电池的负极材料通过权利要求6所述的氮掺杂空心碳球制备得到。