[發明專利]二氧化鈦包覆四氧化三鈷蜂窩孔納米線材料及其制備和應用

有效

• 申請號: 202011004392.0
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112174220B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 嚴微微
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: C01G51/04
• 分類號: C01G51/04;C01G23/053;H01M4/36;H01M4/48;H01M4/52;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種二氧化鈦包覆四氧化三鈷蜂窩孔納米線材料，其特征在于，所述四氧化三鈷納米線內部遍布微孔和介孔，呈蜂窩狀多孔結構；所述二氧化鈦包覆于四氧化三鈷納米線的表面，部分晶化；

所述的二氧化鈦包覆四氧化三鈷蜂窩孔納米線材料的制備方法包括步驟：

(1)將CoCl₂·6H₂O和尿素溶于去離子水，加熱至30-50℃并保溫，然后在攪拌下將預熱至60-70℃的油胺加入到上述保溫溶液中，混合均勻后將所得混合液于170-200℃進行溶劑熱反應，所得固體產物經后處理即得堿式碳酸鈷納米線Co(OH)_x(CO₃)_y，x＞0，y＞0，且x+2y＝3；

所述后處理包括：所得固體產物冷卻至室溫后，離心分離，用水和乙醇清洗三次，冷凍干燥；

(2)將步驟(1)得到的堿式碳酸鈷納米線Co(OH)_x(CO₃)_y分散在乙醇中，加入鈦酸異丙酯，攪拌混勻后滴加去離子水，繼續攪拌30-60min后離心分離，將所得固體產物洗滌、干燥得到水合TiO₂包覆堿式碳酸鈷納米線；

(3)將步驟(2)得到的水合TiO₂包覆堿式碳酸鈷納米線于空氣條件下以0.5-5℃/min的升溫速率加熱到350-450℃并保溫30-120min，得到所述二氧化鈦包覆四氧化三鈷蜂窩孔納米線材料。

2.根據權利要求1所述的二氧化鈦包覆四氧化三鈷蜂窩孔納米線材料，其特征在于，所述四氧化三鈷納米線的直徑為20-350nm，長度為0.4-5μm；二氧化鈦包覆層的厚度為5-50nm。

3.根據權利要求1所述的二氧化鈦包覆四氧化三鈷蜂窩孔納米線材料，其特征在于，步驟(1)中，所述CoCl₂·6H₂O、尿素、去離子水和油胺的比例為0.356g:0.068g:37mL:2.25mL，所述保溫的時間為30min，所述溶劑熱反應的時間為1-24h。

4.根據權利要求1所述的二氧化鈦包覆四氧化三鈷蜂窩孔納米線材料，其特征在于，步驟(2)中，所述堿式碳酸鈷納米線Co(OH)_x(CO₃)_y、乙醇、鈦酸異丙酯、去離子水的比例為0.02g:30mL:0.01-0.2mL:0.1-2mL，所述攪拌混勻的時間為5min，所述洗滌具體為用水和乙醇清洗三次，所述干燥的溫度為80℃。

5.根據權利要求1～4任一項所述的二氧化鈦包覆四氧化三鈷蜂窩孔納米線材料在鋰離子電池負極材料中的應用。