[發明專利]一種一維多孔銻基功能性碳納米管及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811324955.7
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109638234A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 吳松平;續安鼎;嚴玉蓉;張申魁;夏琪;陳焯文
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/054;B82Y30/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

1.一種一維多孔銻基功能性碳納米管，其特征在于：所述一維多孔銻基功能性碳納米管由碳納米管和均勻分布于碳納米管中的金屬銻構成。

2.根據權利要求1所述的一種一維多孔銻基功能性碳納米管，其特征在于：所述碳納米管的直徑為100nm～5μm，金屬銻的顆粒大小為10nm～500nm。

3.根據權利要求1所述的一種一維多孔銻基功能性碳納米管，其特征在于：所述金屬銻的質量百分含量為5％～80％。

4.權利要求1～3任一項所述的一種一維多孔銻基功能性碳納米管的制備方法，其特征在于包括如下制備步驟：

(1)將含銻化合物或單分散納米銻與碳前驅體聚合物、熱解聚合物、有機溶劑混合，攪拌、超聲處理分散均勻，得到前驅體溶液；

(2)將步驟(1)所得前驅體溶液通過靜電紡絲，得到納米復合纖維；

(3)將步驟(2)所得納米復合纖維在惰性氣氛或還原氣氛下依次經預氧化和碳化處理，得到一維多孔銻基功能性碳納米管。

5.根據權利要4所述的一種一維多孔銻基功能性碳納米管的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述含銻化合物選自三氯化銻、硝酸銻、乙酸銻、硫化銻、硫酸銻、三氧化二銻、五氧化二銻、酒石酸銻鉀中的一種或多種；所述單分散納米銻的平均粒徑為10～200nm。

6.根據權利要4所述的一種一維多孔銻基功能性碳納米管的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述碳前驅體聚合物選自聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚碳酸酯、聚颯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇縮丁醛、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯中的一種或多種；所述熱解聚合物選自聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乳酸、聚環氧乙烷中的一種或多種；所述有機溶劑選自六氟異丙醇、吡啶、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氫呋喃、三氯甲烷、氯仿中的任意一種。

7.根據權利要4所述的一種一維多孔銻基功能性碳納米管的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述前驅體溶液中含銻化合物或單分散納米銻的質量濃度為0.1％～20％，碳前驅體聚合物的質量濃度為3％～20％，熱解聚合物的質量濃度為0.01％～10％。

8.根據權利要4所述的一種一維多孔銻基功能性碳納米管的制備方法，其特征在于：步驟(3)所述預氧化的升溫速率為0.5～10℃/min，預氧化溫度為100～500℃，預氧化時間為1～4h；所述碳化的升溫速率為0.5～10℃/min，碳化溫度為400～1500℃，碳化時間為2～10h。

9.權利要求1～3任一項所述的一種一維多孔銻基功能性碳納米管作為鈉離子電池負極材料的應用。

10.根據權利要求9所述的一種一維多孔銻基功能性碳納米管作為鈉離子電池負極材料的應用，其特征在于所述應用過程為：將一維多孔銻基功能性碳納米管與碳黑和PVDF混合制漿，再涂布于銅箔上，得到鈉離子電池負極。