[發明專利]離子液體中制備的空心納米核殼結構化合物及其制備方法

在審

• 申請號: 202011017301.7
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112117448A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 毛小林;王興浦;羅錫友
• 申請（專利權）人: 毛小林
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/52;H01M4/58;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00;H01G11/24;H01G11/26;H01G11/30;H01G11/46
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 王芊雨

1.離子液體中制備的空心納米核殼結構化合物，其特征在于，所述化合物包括金屬化合物構成空心結構作為核體，以及外面包覆的外層金屬化合物；所述化合物包括但不限于金屬氧化物、金屬硫化物、金屬硒化物、金屬磷化物、金屬銻化物、金屬氟化物。

2.一種權利要求1所述的離子液體中制備的空心納米核殼結構化合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)核體金屬化合物的制備：將金屬鹽與形成的低共熔離子液體混合，在形成離子液體之后，將金屬鹽(金屬前驅體)和表面活性劑加入到已經形成的離子液體中，并在一定的溫度下保持一定的時間后，得到金屬離子化合物；分離離子液體和金屬化合物，將得到的金屬化合物進行離心洗滌；

(2)殼層金屬化合物的制備：將步驟(1)所的金屬化合物與離子液體分離，將另外一種金屬鹽加入到(1)分離后離子液體中，再加入S、Se、P源，在一定的溫度下保持一段時間后，對得到的空心狀核殼結構金屬化合物進行離心洗滌；

或(2`)殼層金屬化合物的制備：通過步驟(1)所得的金屬核體金屬化合物，高溫下在低共熔溶劑中加金屬鹽，使得步驟(1)和步驟(2`)中的金屬鹽發生化學反應，從而形成對核體的包覆形成空心金屬核殼結構金屬化合物；

所述步驟(1)、(2)、(2`)中的反應溫度大于金屬鹽的分解溫度和形成的低共熔溶液的熔點兩者中的最高者。

3.根據權利要求2所述的離子液體中制備的空心納米核殼結構化合物的制備方法，其特征在于，步驟(1)、(2)和(2`)的原料中使用同一種低共熔溶劑。

4.根據權利要求2所述的離子液體中制備的空心納米核殼結構化合物的制備方法，其特征在于，金屬鹽前驅體為與低共熔離子液體和表面活性劑在某溫度下，經過一定時間后能夠發生化學反應生成金屬碳化物、金屬氧化物、金屬硫化物、金屬磷化物、金屬硒化物、金屬氮化物的物質。

5.根據權利要求2所述的離子液體中制備的空心納米核殼結構化合物的制備方法，其特征在于，形成的低共熔離子低共熔溶劑，低共熔溶劑由一定化學計量比的氫鍵受體和氫鍵給體組合而成，包括但不限于氯化鐵+乙酰胺、氯化銅+乙酰胺、氯化鎳+甲醇、氯化鈷+草酸、氯化膽堿+硫脲、氯化膽堿+硫脲+氯化膽堿+檸檬酸、氯化鋅+尿素、氯化鎳+尿素、甜菜堿+三氟乙酰胺。

6.根據權利要求2所述的離子液體中制備的空心納米核殼結構化合物的制備方法，其特征在于，步驟(2`)加入的表面活性劑包括但不限于：PVP、SDS、烷基磺酸鹽、擴散劑NO、脂肪醇聚氧乙烯(3)醚、烷基酚聚氧乙烯醚、十八烷基硫酸鈉、硬質酸鈉。

7.根據權利要求1所述的離子液體中制備的空心納米核殼結構化合物，其特征在于，空心納米核殼結構金屬化合物作為超級電容器、鈉離子電池、鋰離子電池、鋅離子電池中的電極材料及其電催化的催化劑。