[发明专利]一种互穿网络结构导电碳基合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种互穿网络结构导电碳基合金材料的制备方法，其特征在于，取TATB平铺于瓷舟底部，接着将瓷舟和长有过渡金属氧化物纳米阵列的基底材料置于管式炉内，使两者保持一定距离，在惰性或还原性气氛保护下，加热TATB使其经过升华、热解、碳化、还原反应后得到具有三维“森林状”互穿网络结构的导电碳基合金材料，所述TATB的质量为0.05g~1 g，TATB和过渡金属氧化物纳米阵列的质量比10，所述过渡金属氧化物纳米阵列与TATB保持一定距离指的是过渡金属氧化物纳米阵列置于TATB正上方2.5~5 cm，或置于顺着保护气气流方向距离TATB 5~15 cm处。

2.根据权利要求1所述的互穿网络结构导电碳基合金材料的制备方法，其特征在于，所述过渡金属氧化物选自Fe，Co，Ni中的两种或多种金属的氧化物。

3.根据权利要求1所述的互穿网络结构导电碳基合金材料的制备方法，其特征在于，所述纳米阵列选自纳米线阵列、纳米棒阵列、纳米管阵列、纳米片阵列、纳米带阵列中的任意一种，所述互穿网络结构导电碳基合金材料的形貌由过渡金属氧化物纳米阵列决定，为三维“森林状”纳米线阵列，三维“森林状”纳米棒阵列，三维“森林状”纳米管阵列，三维“森林状”纳米片阵列，三维“森林状”纳米带阵列中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的互穿网络结构导电碳基合金材料的制备方法，其特征在于，所述基底材料选自泡沫镍、泡沫铜、碳纤维、碳布、碳纸中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的互穿网络结构导电碳基合金材料的制备方法，其特征在于，所述加热TATB指升温速率10℃/min，反应温度500℃，保温时间≥1 h。

6.根据权利要求1所述的互穿网络结构导电碳基合金材料的制备方法，其特征在于，惰性或还原性气氛包括氮气、氩气或者氮气和氢气的混合气、氩气和氢气的混合气，其中氮气和氢气的混合气中氢气的体积占1%~10%，氩气和氢气的混合气中氢气的体积占1%~10%。

7.权利要求1~6中任意一项权利要求所述的制备方法制备的三维“森林状”互穿网络结构导电碳基合金材料，其特征在于，所述互穿网络结构导电碳基合金材料的比表面积达到70~100 m² g^-1，在电解水过程中氮掺杂的碳层保护过渡金属。