[發(fā)明專利]二氧化錳納米粒子修飾的三維分級多孔碳網(wǎng)絡(luò)及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910858766.6
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN110589795A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閔宇霖;丁香玉;時鵬輝;范金辰;徐群杰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電力大學(xué)
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;C01G45/02;H01M4/62;H01M10/052;B82Y30/00
• 代理公司: 31001 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 王文穎

1.一種二氧化錳納米粒子修飾的三維分級多孔碳網(wǎng)絡(luò)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：配制醋酸錳水溶液，加入瓊脂粉，磁力攪拌30～60min后，升高溫度至100℃，持續(xù)磁力攪拌，直至瓊脂完全溶解，再100℃加熱1～3h，得到膠狀溶液；

步驟2：將步驟1得到的膠狀溶液，超聲除泡，自然冷卻至室溫，形成水凝膠，用液氮速凍，放入冷凍干燥機冷凍干燥3d；

步驟3：將步驟2中冷凍干燥脫水后得到的氣凝膠，剪碎，置于管式爐中，氬氣氛圍下，高溫煅燒；

步驟4：將步驟3中高溫煅燒得到的樣品，與固體KOH按質(zhì)量比1:3混合，研磨成粉末，置于管式爐中，氮氣氛圍下，500～700℃高溫活化1～2h，洗滌，離心收集，置于真空干燥箱中，60～80℃真空干燥8～12h，研磨可得到二氧化錳納米粒子修飾的三維分級多孔碳網(wǎng)絡(luò)。

2.如權(quán)利要求1所述的二氧化錳納米粒子修飾的三維分級多孔碳網(wǎng)絡(luò)的制備方法，其特征在于，所述步驟1中醋酸錳水溶液中醋酸錳濃度為5～10mg/mL，瓊脂粉與醋酸錳水溶液的質(zhì)量體積比為0.01～0.05g/mL。

3.如權(quán)利要求1所述的二氧化錳納米粒子修飾的三維分級多孔碳網(wǎng)絡(luò)的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，高溫煅燒具體條件為：100℃保溫2h，300℃保溫5h，400℃保溫12h，700℃保溫5h，升溫速率為1～5℃/min。

4.如權(quán)利要求1所述的二氧化錳納米粒子修飾的三維分級多孔碳網(wǎng)絡(luò)的制備方法，其特征在于，所述步驟4中洗滌為用0.1mol/L的稀HCl及去離子水分別洗滌數(shù)次，最后水洗至中性。

5.權(quán)利要求1～4任一項所述方法制備的二氧化錳納米粒子修飾的三維分級多孔碳網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，其微觀形貌為二氧化錳納米粒子修飾的，大孔、介孔、微孔同時存在的三維分級多孔碳網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

6.如權(quán)利要求5所述的二氧化錳納米粒子修飾的三維分級多孔碳網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述二氧化錳納米粒子修飾的三維分級多孔碳網(wǎng)絡(luò)中C原子摻雜量為85～95wt％。

7.如權(quán)利要求5所述的二氧化錳納米粒子修飾的三維分級多孔碳網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述二氧化錳納米粒子修飾的三維分級多孔碳網(wǎng)絡(luò)中O原子摻雜量為2.5～5wt％。

8.如權(quán)利要求5所述的二氧化錳納米粒子修飾的三維分級多孔碳網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述二氧化錳納米粒子修飾的三維分級多孔碳網(wǎng)絡(luò)中Mn原子摻雜量為2.5～5wt％。

9.權(quán)利要求1～4任一項所述方法制備的二氧化錳納米粒子修飾的三維分級多孔碳網(wǎng)絡(luò)在制備鋰硫電池正極宿主材料中的應(yīng)用。