[发明专利]一种N-C/Co3O4空心球状纳米材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种N‑C/Co₃O₄空心球纳米材料及其制备方法和应用，该制备方法，包括：1)通过常温合成MOFs法合成前驱体ZIF‑67；2)将紫色溶液静置、抽滤、干燥得到蓝紫色粉末；3)将蓝紫色粉末在N₂保护气的存在下煅烧制得N‑C/Co空心球结构的中间体；然后再在空气中煅烧，氧化得到具有空心球结构的N‑C/Co₃O₄最终产物。通过该方法制得的N‑C/Co₃O₄空心球状的纳米材料通过检测具有优异的电化学特性，完全能够作为锂电池的电极材料使用，且具有良好的倍率性能。同时该制备方法步骤简单，原料易得。

主权项

1.一种N‑C/ Co₃O₄ 空心球状纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将Co源与配位剂加入甲醇溶液中在10‑40℃温度中进行配位反应搅拌直至反应完全，得到蓝紫色均一溶液；Co源与配位剂的摩尔比为1：6‑10；2）将所得蓝紫色溶液在10‑40℃温度中静置、抽滤、在60‑90℃温度中真空干燥至恒重，得到蓝紫色粉末；3）将所得蓝紫色粉末在惰性气体N₂的存在下煅烧、冷却至室温，制得N‑C/Co空心球结构的中间体纳米材料，煅烧温度为350‑600℃，煅烧时间为2‑4h，升温速率为1‑5℃/min；4）将中间体纳米材料再放到空气中煅烧、冷却至室温，氧化得到均一的N‑C/Co₃O₄空心球结构的最终产物纳米材料，煅烧温度为200‑400℃，煅烧时间为2‑4h，升温速率为1‑5℃/min；其中，所述配位剂为2‑甲基咪唑、环六亚甲基四胺和对二苯甲酸中的一种；Co源为七水合硫酸钴、硝酸钴、乙酸钴和碳酸钴中的一种。