[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)碳載過渡金屬氧化物復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811021343.0
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN109037718A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李新海;肖曉;顏果春;王志興;郭華軍;王接喜;胡啟陽;彭文杰;柴作強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;H01M12/08
• 代理公司: 北京紐樂康知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11210
• 代理人: 羅莎

1.一種生物質(zhì)碳載過渡金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將K₃Fe(CN)₆與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5～2％的海藻酸鈉水溶液混合，分散后得到均一粘稠溶液；

所述K₃Fe(CN)₆與海藻酸鈉的質(zhì)量比為2∶1～1∶6；

2)將步驟1)得到的均一粘稠溶液滴加至質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3～5％的鈷鹽溶液中，經(jīng)攪拌、靜置后得到液滴狀水凝膠；

所述鈷鹽與步驟1)中所述海藻酸鈉的質(zhì)量比為6∶1～2∶1；

3)將步驟2)得到的液滴狀水凝膠經(jīng)過濾、洗滌、冷凍干燥處理后得到干凝膠；

4)將步驟3)得到的干凝膠在空氣氣氛下進(jìn)行熱解處理，得到熱解熟料；

5)將步驟4)得到的熱解熟料經(jīng)洗滌、烘干處理，得到生物質(zhì)碳載過渡金屬氧化物復(fù)合材料。

2.如權(quán)利要求1所述生物質(zhì)碳載過渡金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟2)所述鈷鹽包括硝酸鈷和/或硫酸鈷和/或氯化鈷。

3.如權(quán)利要求1所述生物質(zhì)碳載過渡金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟2)所述滴加具體為用注射器或微量蠕動泵滴加。

4.如權(quán)利要求1所述生物質(zhì)碳載過渡金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟2)所述攪拌時(shí)間為10～30min；靜置時(shí)間為10～30min。

5.如權(quán)利要求1所述生物質(zhì)碳載過渡金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟4)所述熱解處理溫度為400～600℃，保溫時(shí)間為2～4h。

6.如權(quán)利要求1所述生物質(zhì)碳載過渡金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟5)所述烘干溫度為60～80℃。

7.一種生物質(zhì)碳載過渡金屬氧化物復(fù)合材料，其特征在于，按照權(quán)利要求1-6任一所述方法制備而成。

8.如權(quán)利要求7所述生物質(zhì)碳載過渡金屬氧化物復(fù)合材料，其特征在于，所述生物質(zhì)碳載過渡金屬氧化物復(fù)合材料由納米顆粒有機(jī)堆積而成，表面疏松多孔。

9.如權(quán)利要求8所述生物質(zhì)碳載過渡金屬氧化物復(fù)合材料，其特征在于，所述納米顆粒尺寸為100～200nm。

10.如權(quán)利要求1～6中任一所述的制備方法制備得到的生物質(zhì)碳載過渡金屬氧化物復(fù)合材料或如權(quán)利要求7～9中任一所述的生物質(zhì)碳載過渡金屬氧化物復(fù)合材料在制備鋰空氣電池催化劑中的應(yīng)用。