[发明专利]石墨烯掺杂改性纳米钙钛矿型La1-xSrxMnO3复合材料及其制备方法和应用

摘要

本发明具体涉及一种石墨烯掺杂改性纳米钙钛矿型La_1‑xSr_xMnO₃复合材料及其制备方法和应用，属于电池材料技术领域。该石墨烯掺杂改性纳米钙钛矿型La_1‑xSr_xMnO₃复合材料的制备方法，包括纳米钙钛矿型La_1‑xSr_xMnO₃的制备及石墨烯掺杂改性La_1‑xSr_xMnO₃。本发明采用超声波辅助溶胶‑凝胶法制备纳米钙钛矿型La_1‑xSr_xMnO₃，制得的材料分散性好，粒径均匀；石墨烯掺杂改性纳米钙钛矿型La_1‑xSr_xMnO₃制备复合材料操作方法简单，得到的复合材料具有较大的比表面积；以复合材料作为锂空气电池空气电极催化剂能显著提高充放电容量，改善充放电电压，显著提高电池的性能。

主权项

1.石墨烯掺杂改性纳米钙钛矿型La1‑xSrxMnO3复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，纳米钙钛矿型La1‑xSrxMnO3的制备：分别称取相应比例的硝酸镧、硝酸锶和硝酸锰溶于去离子水中，迅速搅拌至完全溶解，配制成硝酸盐溶液；同时称取适量一水合柠檬酸溶于适量去离子水中，不断搅拌至柠檬酸完全溶解，将柠檬酸溶液缓慢加入上述硝酸盐溶液中并不断搅拌，并向混合溶液中加入氨水调节其pH至5～10，形成溶胶，将所述溶胶进行超声清洗，后加热形成凝胶，再干燥形成干凝胶，即得金属羧酸盐的前驱体，将所述前驱体高温煅烧后，冷却，研磨，即得所述纳米钙钛矿型La1‑xSrxMnO3，其中x的取值范围为0≤x≤0.5；步骤二，石墨烯掺杂改性La1‑xSrxMnO3：将石墨烯均匀分散于去离子水中，加入十六烷基三甲基溴化铵，搅拌均匀，超声分散，得石墨烯溶液；称取纳米钙钛矿型La1‑xSrxMnO3溶于去离子水中，超声分散均匀，得纳米钙钛矿型La1‑xSrxMnO3溶液，将所述石墨烯溶液与纳米钙钛矿型La1‑xSrxMnO3溶液混合均匀，加入水合肼，继续超声分散，然后离心，再经洗涤、反复离心、洗涤、干燥、煅烧，即得所述石墨烯掺杂改性纳米钙钛矿型La1‑xSrxMnO3复合材料。