[發明專利]一種多球堆積碳包覆二氧化錳復合材料的結構及制備方法

有效

• 申請號: 201910331187.6
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110148716B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 李卓斌;劉云召;孫士恩;壽春暉;沈曲;劉宇
• 申請（專利權）人: 浙江浙能中科儲能科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/50;H01M4/62;H01M10/36;B82Y40/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

1.一種多球堆積碳包覆二氧化錳復合材料的制備方法，碳包覆二氧化錳為亞微米級球形形貌，由納米級MnO₂、包覆在二氧化錳表面的石墨化碳材料、導電材料和三維骨架材料三維堆疊形成；氧化錳前驅體材料為α-MnO₂、β- MnO₂、電解二氧化錳中的任意一種或混合；導電材料為活性炭、乙炔黑、石墨中的任意一種或混合；碳包覆前驅體為葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、檸檬酸中的任意一種或混合；三維骨架材料為碳納米管、碳纖維、石墨烯片中的任意一種或混合；分散劑為聚丙烯酸、十二烷基硫酸鈉中的任意一種或混合；造孔劑為苯甲酸、PMMA中的任意一種或它們的混合；漿料中固含量為10-60 wt%；惰性氣體氛圍為氮氣或氬氣，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：將氧化錳前驅體材料與導電材料、碳包覆前驅體、三維骨架材料和分散劑按照（50-90）：（1-15）：（1-15）：（1-10）：（1-10）的質量比相混合，在球磨條件下分散于去離子水中形成混合分散溶液，球磨轉速為150-300轉/分鐘，固體材料總重量與去離子水的質量比為1：（2-5）；

步驟二：向所述分散劑中加入一定比例的造孔劑，并繼續攪拌2-12小時形成均勻的漿料，氧化錳前驅體材料與造孔劑的質量比為1：（0.01-0.1）；

步驟三：將步驟二得到的漿料通入噴霧造粒設備中，在噴霧溫度為100-130℃、進氣口壓力為0.2-0.8MPa下進行噴霧造粒；隨后收集噴霧造粒后的材料；

步驟四：將步驟三得到的材料置于管式爐中，在300-1000℃惰性氣體氛圍下熱處理2-24小時，得到具有結晶性能的多球堆積碳包覆二氧化錳材料。