[發明專利]一種空心球狀二氧化鈰納米材料及制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110054874.5
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112909236B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 周國偉;宮慶華;任永強;姜越;張蓓;高婷婷;孫學鳳
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: H01M4/485
• 分類號: H01M4/485;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

1.一種空心球狀二氧化鈰納米材料的制備方法，將三氯化鈰加入至尿素水溶液中，在混合過程中添加葡萄糖溶液，攪拌均勻后進行水熱反應，將水熱反應后的沉淀物進行煅燒獲得空心球狀多殼層二氧化鈰納米材料，其中，水熱反應的條件為：溫度為150～200℃，時間為15～25h，煅燒條件為：溫度為300～500℃，時間為400～500min，空心球狀多殼層二氧化鈰納米材料粒徑為400～800nm，殼層數為2～3層，殼層厚度為30～50nm，殼層之間的距離為100～200nm。

2.如權利要求1所述的空心球狀二氧化鈰納米材料的制備方法，其特征是，尿素水溶液中的水和葡萄糖溶液中的水均為超純水。

3.如權利要求2所述的空心球狀二氧化鈰納米材料的制備方法，其特征是，所述尿素水溶液的濃度大于0g/L小于等于32.00g/L。

4.如權利要求2所述的空心球狀二氧化鈰納米材料的制備方法，其特征是，所述葡萄糖溶液的濃度大于0g/L小于等于13.00g/L。

5.如權利要求1所述的空心球狀二氧化鈰納米材料的制備方法，其特征是，三氯化鈰、尿素與葡萄糖的添加摩爾比為0.275:0～6.260:0～1.443，其中，尿素與葡萄糖的添加摩爾量大于0。

6.如權利要求1所述的空心球狀二氧化鈰納米材料的制備方法，其特征是，水熱反應中，水與反應釜的容積比為30～40:100。

7.一種調節二氧化鈰納米材料空心球狀結構殼層數的方法，包括權利要求1所述的制備方法，通過調節尿素的量調節空心球狀結構殼層數。

8.一種權利要求1所述的制備方法獲得的空心球狀結構二氧化鈰納米材料在電子材料、磁性材料、催化材料、傳感材料、光電材料或能源存儲材料中的應用。

9.如權利要求8所述應用，其特征是，所述空心球狀結構二氧化鈰納米材料在鋰離子電池負極材料中的應用。

10.一種鋰離子電池負極，其特征是，包括負極材料、導電劑、粘結劑和集流體，所述負極材料為權利要求1所述的制備方法獲得的空心球狀結構二氧化鈰納米材料。

11.一種鋰離子電池，其特征是，包括權利要求10所述的鋰離子電池負極、正極、隔膜和電解液。

12.如權利要求11所述的鋰離子電池，其特征是，隔膜為聚丙烯膜。

13.如權利要求11所述的鋰離子電池，其特征是，電解液為LiPF₆、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯的混合液。