[發(fā)明專利]一種納米鉛/碳復(fù)合材料的制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811538256.2
• 申請日: 2018-12-16
• 公開（公告）號: CN109860531A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王連邦;張興;馮沖;吳昊;蘇利偉
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M10/06
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

1.一種納米鉛/碳復(fù)合材料的制備方法，按照如下步驟進行：

(1)將碳材料加入氧化劑水溶液中進行氧化處理，以提高碳材料表面的含氧官能團數(shù)量，得到混合液A；

(2)將鉛源的水溶液與混合液A混合，攪拌0.5小時以上，使鉛離子吸附在碳材料的表面，得到混合液B；

(3)往混合液B中加入表面活性劑，攪拌0.5小時以上，然后經(jīng)過濾、真空干燥得到前驅(qū)體；

(4)在保護氣氛中，對所得前驅(qū)體進行300-700℃焙燒，熱處理后得到最終產(chǎn)物納米鉛/碳復(fù)合材料。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的碳材料為具有高析氫電位和高電容特性的碳材料，其中析氫過電位至少在1.0V以上，參比電極是汞/硫酸亞汞電極)；比電容至少在150F/g以上，測試的電解液為1.28g/ml的硫酸溶液，對電極是鉑電極，參比電極是汞/硫酸亞汞電極。

3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述的碳材料選自稻殼炭、石墨烯、椰殼碳中的至少一種。

4.如權(quán)利要求1-3之一所述的制備方法，其特征在于：所述的氧化劑為雙氧水和/或硝酸。

5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于：氧化劑水溶液中氧化劑的濃度為3-30％；所述氧化劑水溶液的體積用量以碳材料的質(zhì)量計為20-1600mL/g。

6.如權(quán)利要求1-3之一所述的制備方法，其特征在于：所述的鉛源選自硝酸鉛、乙酸鉛、氯化鉛中的至少一種；所述鉛源的水溶液的質(zhì)量濃度為1.5-10％；所述鉛源與碳材料的投料比以鉛與碳材料的質(zhì)量比計為0.5-40,更優(yōu)選1-8。

7.如權(quán)利要求1-3之一所述的制備方法，其特征在于：所述的表面活性劑選自CTAB、PVP中的至少一種；所述的表面活性劑與碳材料的投料質(zhì)量比為0.1-10:1，更優(yōu)選0.5-1:1。

8.如權(quán)利要求1-3之一所述的制備方法，其特征在于：所述保護氣氛為真空氣氛或者選自氬氣、氮氣、氬氫混合氣中的至少一種。

9.如權(quán)利要求1-3之一所述的制備方法，其特征在于：步驟(4)所述的焙燒采用程序升溫方法，具體為：在保護氣氛下，前驅(qū)體按照1-8℃/min的升溫速率由室溫升溫至300-700℃，然后保溫1-6h。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法制得的納米鉛/碳復(fù)合材料作為超級鉛炭電池負極活性材料的應(yīng)用。