一種空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法
【專利摘要】一種空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，通過沉淀法制備空心碗狀金屬氧化物復(fù)合材料前驅(qū)體，經(jīng)過煅燒碳化得到空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合儲鋰活性材料，通過調(diào)節(jié)模板、金屬鹽、六次甲基胺與檸檬酸鹽之間的配比，制備組成與結(jié)構(gòu)可控的復(fù)合物，從而達(dá)到電化學(xué)性能可控的目的。本發(fā)明的特點(diǎn)是采用空心碗狀聚苯乙烯微球模板，通過一種普適性的方法制備各種組成的空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料。這種形狀的材料不僅保留空心結(jié)構(gòu)材料的所有優(yōu)點(diǎn)，更重要的解決了空心材料空間利用率低得問題，提高了活性材料的填充密度，極大的提高了體積能量密度，從而提高單個(gè)電池的能量密度，容量，循環(huán)性能和倍率性能。
【專利說明】一種空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及儲能材料的制備，特別涉及用于鋰離子電池負(fù)極的一種空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，具體涉及二氧化錫、氧化鋅、氧化鎳、四氧化三鈷、三氧化二鐵、四氧化三鐵、二氧化錳、錳酸鋅、錳酸鐵、錳酸鈷、錳酸鎳、鈷酸鎳、亞鈷酸鎳、鈷酸鐵、鈷酸鎳，鐵酸鈷與空心碗狀碳空心微球復(fù)合材料的制備。
技術(shù)背景
[0002]鋰離子電池作為一種新型的、清潔的、可充電的電源，具有工作電壓高、能量密度高、質(zhì)量輕、自放電速率低等優(yōu)點(diǎn)，在手機(jī)、筆記本電腦等便攜式電子設(shè)備上得到了廣泛應(yīng)用。鋰離子中所廣泛使用的電極材料，經(jīng)過多年的優(yōu)化，性能已經(jīng)達(dá)到了它的極限。下一代鋰離子電池開發(fā)的主要目標(biāo)是延長循環(huán)壽命，提高能量密度和充放電比容量。目前，在充放電過程中體積變化產(chǎn)生的循環(huán)應(yīng)力加速了電極材料的力學(xué)破壞，使得多次循環(huán)后的電池容量快速下降，很多研究集中于利用調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)策略即制備空心結(jié)構(gòu)材料來緩解以上問題?？招慕Y(jié)構(gòu)材料中的空腔為充放電循環(huán)過程中體積變化提供了緩沖空間，同時(shí)增加了鋰離子的存儲空間。但是，目前所制備的空心結(jié)構(gòu)(空心球，空心立方體，空心管等)都具有較大的空腔，除了用于緩沖循環(huán)應(yīng)力產(chǎn)生的體積變化，很大一部分空間都是閑置的，這部分閑置的空間對材料電化學(xué)性能是沒有貢獻(xiàn)的，從而降低了電池的體積能量密度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，利用線性聚苯乙烯空心微球柔軟的殼層和大的空腔，通過干燥的方法使其成為空心碗狀空心球；該方法的優(yōu)點(diǎn)是空心碗狀結(jié)構(gòu)既保留了空心結(jié)構(gòu)緩沖電極材料體積變化的優(yōu)點(diǎn)又能排除“閑置”空間，增加填實(shí)密度；另外空心碗狀聚苯乙烯微球負(fù)載的金屬氧化物的形貌是可以調(diào)控的從納米顆粒，納米線到納米片；本方法是一種可調(diào)控、普適性和放量制備方法，通過控制組成和結(jié)構(gòu)來提高鋰離子電池負(fù)極材料的性能，將極大豐富碳基金屬氧化物電極材料的種類和性質(zhì)，大大拓展它們的應(yīng)用范圍，為具有新型結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能的納米結(jié)構(gòu)無機(jī)物復(fù)合材料的工業(yè)生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0006]第一步:稱取空心碗狀聚苯乙烯微球放入圓底燒瓶，加入其質(zhì)量比為1: (10?100)的質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸，超聲分散I?60分鐘，然后在20?80°C下攪拌反應(yīng)O?24小時(shí)，得到的空心碗狀磺化聚苯乙烯微球用乙醇洗滌至中性，干燥備用；所述超聲功率為250W ;攪拌速度為400r/min ；
[0007]第二步:稱取10?500mg步驟一制備的空心碗狀磺化聚苯乙烯球,加入到10?10mL的10?10mM的巰基乙酸溶液中，超聲分散I?60分鐘，所述超聲功率為250W ;然后依次加入10?100mg SnCl2.2H20,100?100mg尿素和0.1?2mL質(zhì)量濃度37%的鹽酸，然后在40?80°C下攪拌反應(yīng)2?24小時(shí)，攪拌速度為400r/m ;將得到的產(chǎn)物離心分離，再用乙醇離心清洗I?10次，得到空心碗狀二氧化錫復(fù)合材料前驅(qū)體，干燥備用；
[0008]或第二步:稱取10?500mg步驟一制備的空心碗狀磺化聚苯乙烯微球，加入到40?4000mL去離子水中，超聲分散10分鐘，再依次加入7.2?725mg檸檬酸鹽，35.5?3550mg六次甲基四胺，75?7500mg含金屬離子的鹽，90°C油浴攪拌反應(yīng)6小時(shí)，所得產(chǎn)物用乙醇洗滌5次，得到空心碗狀金屬氧化物復(fù)合材料的前驅(qū)體；所述金屬離子的鹽所含的金屬離子包括鋅、鎳、鈷、鐵和錳；所述的六次甲基四胺能夠用六次甲基二胺或六次甲基三胺替代。
[0009]第三步:將第二步中的產(chǎn)物在在惰性氣氛爐中350?800°C煅燒I?12小時(shí)，升溫速率為0.5?5°C HiirT1 ;得到的產(chǎn)物即為空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料。
[0010]利用本發(fā)明制備出的空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合儲鋰活性材料具有以下優(yōu)點(diǎn):I)較高的比表面積，從而可以提供更多的活性反應(yīng)位點(diǎn)，從而提高反應(yīng)效率；2)從材料填充的角度，相比同粒徑的圓形空心球空心碗狀球在相同的體積中有較大的填實(shí)密度，大大提高電池的體積能量密度；3)具有空心碗狀結(jié)構(gòu)的材料，其容量，循環(huán)性能和倍率性能明顯優(yōu)于其他空心結(jié)構(gòu)金屬氧化物材料。空心碗狀空心結(jié)構(gòu)不僅可以保留空心材料的所有優(yōu)點(diǎn)，而且可以充分壓縮那些“閑置”空間?？招耐霠罱Y(jié)構(gòu)易堆疊的特性可使得材料的填實(shí)密度大大提高，從而使電極材料具有更高的體積能量密度，容量，循環(huán)性能和倍率性能。通過對聚苯乙烯空心微球進(jìn)行處理得到了空心的空心碗狀聚苯乙烯空心微球，以這種空心碗狀聚苯乙烯微球?yàn)槟０?，通過沉淀法和煅燒處理合成具有良好電化學(xué)性能的空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合電極材料。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是實(shí)施例一產(chǎn)物空心碗狀碳基二氧化錫的掃描電鏡照片。
[0012]圖2是實(shí)施例一產(chǎn)物空心碗狀碳基二氧化錫的透射電鏡照片。
[0013]圖3是實(shí)施例一產(chǎn)物X射線衍射圖譜。
[0014]圖4是實(shí)施例一產(chǎn)物與空心圓形碳基二氧化錫的循環(huán)性能對照圖,其中圖中A表示實(shí)施例一產(chǎn)物，圖中B表示空心圓形碳基二氧化錫。

【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例一
[0016]本實(shí)施例包括以下步驟:
[0017]第一步:稱取0.1g空心碗狀聚苯乙烯微球放入燒瓶，加入40mL的質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸，超聲分散15分鐘，然后在40°C下攪拌反應(yīng)4小時(shí)，得到的磺化聚苯乙烯微球用乙醇洗滌至中性，干燥備用；所述超聲功率為250W ;攪拌速度為400r/m。
[0018]第二步:取1mg空心碗狀磺化聚苯乙烯微球，加入到30mL的35mM的巰基乙酸溶液中，超聲分散10分鐘，所述超聲功率為250W ;然后依次加入30mg SnCl2, 30mg尿素和0.3mL強(qiáng)酸，然后在40°C下攪拌反應(yīng)4小時(shí)，攪拌速度為400r/m ;將得到的產(chǎn)物離心分離，再用乙醇離心清洗6次，得到空心碗狀二氧化錫復(fù)合材料前驅(qū)體，干燥備用。
[0019]第三步:將第二步中的產(chǎn)物在在惰性氣氛爐中350°C煅燒3小時(shí)，升溫速率為0.5°C miiT1 ;得到的產(chǎn)物即為空心碗狀碳基二氧化錫復(fù)合材料。
[0020]參照圖1是本實(shí)施例產(chǎn)物空心碗狀碳基二氧化錫的掃描電鏡照片，說明所得產(chǎn)物為碗狀結(jié)構(gòu)。
[0021]參照圖2是本實(shí)施例產(chǎn)物空心碗狀碳基二氧化錫的透射電鏡照片，說明所得產(chǎn)物具備空心結(jié)構(gòu)。
[0022]參照圖3是本實(shí)施例產(chǎn)物X射線衍射圖譜，說明該產(chǎn)物為二氧化錫。
[0023]參照圖4是本實(shí)施例產(chǎn)物與空心圓形碳基二氧化錫的循環(huán)性能對照圖，說明空心碗狀結(jié)構(gòu)的二氧化錫循環(huán)性能優(yōu)于空心圓形碳基二氧化錫。
[0024]實(shí)施例二
[0025]本實(shí)施例包括以下步驟:
[0026]第一步:稱取0.5g空心碗狀聚苯乙烯微球放入燒瓶，加入40mL的質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸，超聲分散15分鐘，然后在80°C下攪拌反應(yīng)6小時(shí)，得到的磺化聚苯乙烯微球用乙醇洗滌至中性，干燥備用。所述超聲功率為250W ;攪拌速度為400r/m。
[0027]第二步:稱取1mg上述制備的空心碗狀磺化聚苯乙微球加入到120mL去離子水中，超聲分散10分鐘，再依次加入36.2mg檸檬酸鈉，177.5mg六次甲基四胺，177.5mg硝酸鋅，90°C油浴攪拌反應(yīng)6小時(shí)，所得產(chǎn)物用乙醇洗滌5次，得到空心碗狀磺化氧化鋅復(fù)合材料的前驅(qū)體。
[0028]第三步:將第二步中的產(chǎn)物在在惰性氣氛爐中400°C煅燒6小時(shí)，升溫速率為0.50C miiT1 ;得到的產(chǎn)物即為空心碗狀碳基氧化鋅復(fù)合材料。
[0029]實(shí)施例三
[0030]本實(shí)施例包括以下步驟:
[0031]第一步:稱取Ig空心碗狀聚苯乙烯球放入燒瓶，加入50mL的質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸，超聲分散15分鐘，然后在80°C下攪拌反應(yīng)6小時(shí)，得到的磺化聚苯乙烯微球用乙醇洗滌至中性，干燥備用。所述超聲功率為250W ;攪拌速度為400r/m。
[0032]第二步:稱取50mg空心碗狀磺化聚苯乙烯微球，加入到400mL去離子水中，超聲分散10分鐘，再依次加入72.5mg檸檬酸鈉，355mg六次甲基三胺，750mg硫酸鎳，90°C油浴攪拌反應(yīng)6小時(shí)，所得產(chǎn)物用乙醇洗滌5次，得到空心碗狀氧化鎳復(fù)合材料的前驅(qū)體。
[0033]第三步:將第二步中產(chǎn)物在惰性氣氛爐中500°C煅燒6小時(shí)，升溫速率為rc HiirT1，得到的產(chǎn)物即為空心碗狀碳基氧化鎳復(fù)合材料。
[0034]本實(shí)施例經(jīng)過X射線衍射圖譜分析該產(chǎn)物為氧化鎳，在200mA g_l的電流密度下，經(jīng)過150個(gè)循環(huán)，其容量仍然保持在955mA h g_l，說明其容量和循環(huán)性能優(yōu)于其他結(jié)構(gòu)的氧化鎳復(fù)合材料。
[0035]實(shí)施例四
[0036]本實(shí)施例包括以下步驟:
[0037]第一步:稱取2g空心碗狀聚苯乙烯微球放入燒瓶，加入50mL的質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸，超聲分散15分鐘，然后在80°C下攪拌反應(yīng)6小時(shí)，得到的磺化聚苯乙烯微球用乙醇洗滌至中性，干燥備用。所述超聲功率為250W ;攪拌速度為400r/m。
[0038]第二步:稱取10mg上述制備的空心碗狀磺化聚苯乙烯微球，加入到750mL去離子水中，超聲分散10分鐘，再依次加入145mg檸檬酸鈉，750mg六次甲基二胺，1500mg硝酸鎳和硝酸鈷混合鹽，其中硝酸鎳750mg、硝酸鈷750mg，90°C油浴攪拌反應(yīng)6小時(shí)，所得產(chǎn)物用乙醇洗滌5次，得到空心碗狀鎳鈷復(fù)合材料的前驅(qū)體。
[0039]第三步:將第二步中產(chǎn)物在惰性氣氛爐中600°C煅燒3小時(shí)，升溫速率為10C min—1，得到的產(chǎn)物即為空心碗狀碳基鈷鎳氧復(fù)合材料。
[0040]本實(shí)施例經(jīng)過X射線衍射圖譜分析該產(chǎn)物為碳基鈷鎳氧復(fù)合材料一亞鈷酸鎳，在400mA g_l的電流密度下，經(jīng)過200個(gè)循環(huán)，其容量仍然保持在850mA h g_l，說明其容量和循環(huán)性能優(yōu)于其他結(jié)構(gòu)的亞鈷酸鎳復(fù)合物。
[0041]實(shí)施例五
[0042]本實(shí)施例包括以下步驟:
[0043]第一步:稱取2g空心碗狀聚苯乙烯球放入燒瓶，加入80mL的質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸，超聲分散15分鐘，然后在60°C下攪拌反應(yīng)6小時(shí)，得到的磺化聚苯乙烯微球用乙醇洗滌至中性，干燥備用。所述超聲功率為250W ;攪拌速度為400r/m。
[0044]第二步:稱取500mg上述制備的磺化聚苯乙烯球，加入到4000mL去離子水中，超聲分散10分鐘，再依次加入725mg檸檬酸鈉，3550mg六次甲基四胺，7500mg硫酸鋅和氯化鈷，其中硫酸鋅3750mg，氯化鈷3750mg，90°C油浴攪拌反應(yīng)6小時(shí)，所得產(chǎn)物用乙醇洗滌5次，得到空心碗狀鋅鈷氧的前驅(qū)體。
[0045]第三步:將第二步中產(chǎn)物在惰性氣氛爐中800°C煅燒6小時(shí)，升溫速率為
0.50C HiirT1 ;得到的產(chǎn)物即為空心碗狀碳基鋅鈷氧復(fù)合材料。
【權(quán)利要求】
1.一種空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步:稱取空心碗狀聚苯乙烯微球放入圓底燒瓶，加入其質(zhì)量比為1: (10?100)的質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸，超聲分散I?60分鐘，然后在20?80°C下攪拌反應(yīng)O?24小時(shí)，得到的空心碗狀磺化聚苯乙烯微球用乙醇洗滌至中性，干燥備用；所述超聲功率為250W ;攪拌速度為400r/min ； 第二步:稱取10?500mg步驟一制備的空心碗狀磺化聚苯乙烯球,加入到10?10mL的10?10mM的巰基乙酸溶液中，超聲分散I?60分鐘，所述超聲功率為250W ;然后依次加入10?100mg SnCl2.2H20,100?100mg尿素和0.1?2mL質(zhì)量濃度37%的鹽酸，然后在40?80°C下攪拌反應(yīng)2?24小時(shí)，攪拌速度為400r/m ;將得到的產(chǎn)物離心分離，再用乙醇離心清洗I?10次，得到空心碗狀二氧化錫復(fù)合材料前驅(qū)體，干燥備用； 第三步:將第二步中的產(chǎn)物在惰性氣氛爐中350?800°C煅燒I?12小時(shí)，升溫速率為0.5?5°C HiirT1 ;得到的產(chǎn)物即為空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料。
2.—種空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步:稱取空心碗狀聚苯乙烯微球放入圓底燒瓶，加入其質(zhì)量比為1: (10?100)的質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸，超聲分散I?60分鐘，然后在20?80°C下攪拌反應(yīng)O?24小時(shí)，得到空心碗狀磺化聚苯乙烯微球，并用乙醇洗滌至中性，干燥備用；所述超聲功率為250W ;攪拌速度為400r/min ； 第二步:稱取10?500mg步驟一制備的空心碗狀磺化聚苯乙烯微球，加入到40?4000mL去離子水中，超聲分散10分鐘，再依次加入7.2?725mg檸檬酸鹽，35.5?3550mg六次甲基四胺，75?7500mg含金屬離子的鹽，90°C油浴攪拌反應(yīng)6小時(shí)，所得產(chǎn)物用乙醇洗滌5次，得到空心碗狀金屬氧化物復(fù)合材料的前驅(qū)體；所述金屬離子的鹽所含的金屬離子包括鋅、鎳、鈷、鐵和錳；所述的六次甲基四胺能夠用六次甲基二胺或六次甲基三胺替代；第三步:將第二步中的產(chǎn)物在惰性氣氛爐中350?800°C煅燒I?12小時(shí)，升溫速率為0.5?5°C HiirT1 ;得到的產(chǎn)物即為空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步:稱取0.1g空心碗狀聚苯乙烯微球放入燒瓶，加入40mL的質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸，超聲分散15分鐘，然后在40°C下攪拌反應(yīng)4小時(shí)，得到的磺化聚苯乙烯微球用乙醇洗滌至中性，干燥備用；所述超聲功率為250W ;攪拌速度為400r/m ； 第二步:取1mg空心碗狀磺化聚苯乙烯微球，加入到30mL的35mM的巰基乙酸溶液中，超聲分散10分鐘，所述超聲功率為250W ;然后依次加入30mg SnCl2, 30mg尿素和0.3mL強(qiáng)酸，然后在40°C下攪拌反應(yīng)4小時(shí)，攪拌速度為400r/m ;將得到的產(chǎn)物離心分離，再用乙醇離心清洗6次，得到空心碗狀二氧化錫復(fù)合材料前驅(qū)體，干燥備用； 第三步:將第二步中的產(chǎn)物在在惰性氣氛爐中350 °C煅燒3小時(shí)，升溫速率為0.50C miiT1 ;得到的產(chǎn)物即為空心碗狀碳基二氧化錫復(fù)合材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步:稱取0.5g空心碗狀聚苯乙烯微球放入燒瓶，加入40mL的質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸，超聲分散15分鐘，然后在80°C下攪拌反應(yīng)6小時(shí)，得到的磺化聚苯乙烯微球用乙醇洗滌至中性，干燥備用，所述超聲功率為250W ;攪拌速度為400r/m ； 第二步:稱取1mg上述制備的空心碗狀磺化聚苯乙微球加入到120mL去離子水中，超聲分散10分鐘，再依次加入36.2mg檸檬酸鈉，177.5mg六次甲基四胺，177.5mg硝酸鋅，900C油浴攪拌反應(yīng)6小時(shí)，所得產(chǎn)物用乙醇洗滌5次，得到空心碗狀磺化氧化鋅復(fù)合材料的前驅(qū)體； 第三步:將第二步中的產(chǎn)物在在惰性氣氛爐中400°C煅燒6小時(shí)，升溫速率為0.50C miiT1 ;得到的產(chǎn)物即為空心碗狀碳基氧化鋅復(fù)合材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步:稱取Ig空心碗狀聚苯乙烯球放入燒瓶，加入50mL的質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸，超聲分散15分鐘，然后在80°C下攪拌反應(yīng)6小時(shí)，得到的磺化聚苯乙烯微球用乙醇洗滌至中性，干燥備用。所述超聲功率為250W ;攪拌速度為400r/m ； 第二步:稱取50mg空心碗狀磺化聚苯乙烯微球，加入到400mL去離子水中，超聲分散10分鐘，再依次加入?2.5mg檸檬酸鈉，355mg六次甲基三胺，750mg硫酸鎳，90°C油浴攪拌反應(yīng)6小時(shí)，所得產(chǎn)物用乙醇洗滌5次，得到空心碗狀氧化鎳復(fù)合材料的前驅(qū)體； 第三步:將第二步中產(chǎn)物在惰性氣氛爐中500°C煅燒6小時(shí)，升溫速率為1°C min—1，得到的產(chǎn)物即為空心碗狀碳基氧化鎳復(fù)合材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步:稱取2g空心碗狀聚苯乙烯微球放入燒瓶，加入50mL的質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸，超聲分散15分鐘，然后在80°C下攪拌反應(yīng)6小時(shí)，得到的磺化聚苯乙烯微球用乙醇洗滌至中性，干燥備用。所述超聲功率為250W ;攪拌速度為400r/m ； 第二步:稱取10mg上述制備的空心碗狀磺化聚苯乙烯微球，加入到750mL去離子水中，超聲分散10分鐘，再依次加入145mg檸檬酸鈉，750mg六次甲基二胺，1500mg硝酸鎳和硝酸鈷混合鹽，其中硝酸鎳750mg、硝酸鈷750mg，90°C油浴攪拌反應(yīng)6小時(shí)，所得產(chǎn)物用乙醇洗滌5次，得到空心碗狀鎳鈷復(fù)合材料的前驅(qū)體； 第三步:將第二步中產(chǎn)物在惰性氣氛爐中600°C煅燒3小時(shí)，升溫速率為1°C min—1，得到的產(chǎn)物即為空心碗狀碳基鈷鎳氧復(fù)合材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空心碗狀碳基金屬氧化物復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步:稱取2g空心碗狀聚苯乙烯球放入燒瓶，加入80mL的質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸，超聲分散15分鐘，然后在60°C下攪拌反應(yīng)6小時(shí)，得到的磺化聚苯乙烯微球用乙醇洗滌至中性，干燥備用。所述超聲功率為250W ;攪拌速度為400r/m ； 第二步:稱取500mg上述制備的磺化聚苯乙烯球，加入到4000mL去離子水中，超聲分散10分鐘，再依次加入725mg檸檬酸鈉，3550mg六次甲基四胺，7500mg硫酸鋅和氯化鈷，其中硫酸鋅3750mg，氯化鈷3750mg，90°C油浴攪拌反應(yīng)6小時(shí)，所得產(chǎn)物用乙醇洗滌5次，得到空心碗狀鋅鈷氧的前驅(qū)體； 第三步:將第二步中產(chǎn)物在惰性氣氛爐中800°C煅燒6小時(shí)，升溫速率為0.50C min—1 ；得到的產(chǎn)物即為空心碗狀碳基鋅鈷氧復(fù)合材料。
【文檔編號】H01M4/62GK104241602SQ201410406726
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】丁書江, 梁瑾 申請人:西安交通大學(xué)