[發明專利]一種Co3

在審

• 申請號: 202211076360.0
• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN115312741A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 王海鷹;曹譯允;嚴律己;柴立元;唐崇儉;楊志輝;李青竹;劉恢;王慶偉
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/587;C02F1/469
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 盛武生

1.一種Co₃Fe₇合金/C復合CDI活性材料，其特征在于，包括碳材料，以及均勻分散和/或包覆在碳材料中的球狀Co₃Fe₇合金顆粒，所述的球狀Co₃Fe₇合金顆粒的粒徑小于或等于10nm。

2.如權利要求1所述的Co₃Fe₇合金/C復合CDI活性材料，其特征在于，所述的Co₃Fe₇合金/C復合CDI活性材料中，以碳材料為基底，其中均勻分散有球狀Co₃Fe₇合金顆粒；

或者，包含均勻分散的活性顆粒，所述的活性顆粒具有核-殼結構，其中，所述的殼為碳材料，核為所述的球狀Co₃Fe₇合金顆粒；

所述的球狀Co₃Fe₇合金顆粒的粒徑為4～6nm；

優選地，復合CDI活性材料中，Co₃Fe₇合金的含量為30～50Wt.％。

3.一種權利要求1～2任一項Co₃Fe₇合金/C復合CDI活性材料的制備方法，其特征在于，步驟包括：

步驟(1)：

將包含鐵鹽、鈷鹽、表面活性劑、堿的溶液進行預處理，獲得預處理產物：其中，預處理的溫度為70～95℃；所述的預反應的起始溶液中，Co：Fe元素的摩爾比為1：1.2～2；

步驟(2)：

將預處理產物復合有機碳源，隨后在480～800℃的溫度下進行焙燒處理，即得；

有機碳源、預處理產物的重量比為5～15：1。

4.如權利要求3所述的Co₃Fe₇合金/C復合CDI活性材料的制備方法，其特征在于，所述的鈷源為二價鈷、三價鈷中的至少一種鹽，優選為氯化鈷、硝酸鈷、乙酸鈷中的一種或幾種；

優選的，所述鐵源為三價鐵鹽，優選為氯化鐵、硫酸鐵、硝酸鐵中的一種或幾種；

優選地，所述的預反應的起始溶液中，Co：Fe元素的摩爾比為1:1.5～2；

優選地，所述的堿為堿金屬氫氧化物、氨水中的至少一種；

優選地，堿相對于鈷源中鈷元素的重量比為0.1～15:1；進一步優選為5～10:1；

優選地，表面活性劑和鈷源中鈷元素的重量比為0.1～10:1；優選為1～5:1；

優選地，所述的表面活性劑為水溶性、醇溶性的表面活性劑，優選為十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一種；

優選地，步驟(1)中，所述的溶液的溶劑中包含醇，優選為C1～C4的單元或者多元醇；

進一步優選，所述的溶劑中，還包含水；

優選地，所述的預反應的溫度為80～90℃；

優選地，預反應的時間為6～24小時。

5.如權利要求3所述的Co₃Fe₇合金/C復合CDI活性材料的制備方法，其特征在于，通過固相復合、液相復合或原位聚合方式，在預處理產物中復合有機碳源；

優選地，所述的有機碳源為高分子聚合物、小分子碳源中的至少一種；

優選地，所述的小分子碳源為粘性碳源和/或能夠聚合的碳源，例如為葡萄糖、檸檬酸、多巴胺中的至少一種；

優選地，有機碳源、預處理產物的重量比為5～10：1。

6.如權利要求3所述的Co₃Fe₇合金/C復合CDI活性材料的制備方法，其特征在于，焙燒階段在保護性氣氛下進行；

優選地，焙燒階段的溫度為500～650℃，進一步優選為500～550℃；

優選地，焙燒的溫度為2～4小時。