[发明专利]一种正极宿主材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种正极宿主材料的制备方法，其特征在于，所述正极宿主材料的制备方法包括如下步骤：

(1)将金属盐、亚铁盐、抗坏血酸以及咪唑类化合物加入水中混合，反应，得到花状前驱体；

(2)将步骤(1)得到的花状前驱体进行高温处理，得到所述正极宿主材料；

所述正极宿主材料包括微孔碳主体材料以及设置在微孔碳主体材料表面的氮掺杂的碳纳米管，所述微孔碳主体材料为微孔绣花球结构。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述金属盐包括锌盐、钴盐、锰盐或镍盐中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述亚铁盐包括四水合氯化亚铁和/或硫酸亚铁。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述咪唑类化合物包括2-甲基咪唑、4-甲基咪唑或2-乙基-4-甲基咪唑中的任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述金属盐、亚铁盐以及咪唑类化合物的摩尔比为1：(0.1-10):(1-10)。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述金属盐和抗坏血酸的质量比为1:(0.5-2)。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合包括先将金属盐、亚铁盐和抗坏血酸溶于水中混合，而后加入咪唑类化合物的水溶液进行二次混合。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合是在搅拌条件下进行的。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述反应的温度为15-40℃，反应的时间为24-48h。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)还包括将反应后得到的反应液依次进行分离、清洗以及干燥。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述分离的方式为抽滤去除上清液，得到固体沉淀物。

12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述清洗包括将固体沉淀物用乙醇和水的混合溶液清洗4-6次。

13.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为50-80℃，干燥的时间为12-24h。

14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述高温处理是在保护气体作用下进行的，所述保护气体包括氮气或氩气。

15.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述高温处理包括：先以1-3℃/min的升温速率将温度从15-40℃升温至800-900℃，而后在800-900℃保温1.5-3h。

16.根据权利要求1-15任一项所述的制备方法制备得到正极宿主材料，其特征在于，所述正极宿主材料包括微孔碳主体材料以及设置在微孔碳主体材料表面的氮掺杂的碳纳米管，所述微孔碳主体材料为微孔绣花球结构。

17.根据权利要求16所述的正极宿主材料，其特征在于，所述微孔碳主体材料中负载有活性位点。

18.根据权利要求17所述的正极宿主材料，其特征在于，所述活性位点为Fe-Nx，其中x为1-2。