[发明专利]金属酞菁/碳纳米管复合催化剂及其制备方法以及使用这种催化剂的锂/亚硫酰氯电池

权利要求书

1、一种金属酞菁/碳纳米管复合催化剂，其特征在于主要由金属酞菁类化合物及碳纳米管制备而成，金属酞菁类化合物均匀紧密地负载在碳纳米管上。

2、根据权利要求1所述的金属酞菁/碳纳米管复合催化剂，其特征在于金属酞菁类化合物是单核金属酞菁化合物、双核金属酞菁化合物或金属酞菁衍生物。

3、根据权利要求2所述的金属酞菁/碳纳米管复合催化剂，其特征在于单核金属酞菁化合物为酞菁钴、酞菁铁、酞菁锰、酞菁镍或酞菁锌；双核金属酞菁化合物为双核钴酞菁、双核铁酞菁、双核锰酞菁、双核镍酞菁、双核锌酞菁、双核钴铁酞菁、双核钴锰酞菁、双核钴镍酞菁、双核钴锌酞菁、双核铁镍酞菁、双核铁锰酞菁、双核铁锌酞菁、双核锰镍酞菁、双核镍锌酞菁或双核锰镍酞菁；金属酞菁衍生物为四硝基酞菁钴、四硝基酞菁铁、四硝基酞菁锰、四硝基酞菁镍、四硝基酞菁锌、四氨基酞菁钴、四氨基酞菁铁、四氨基酞菁锰、四氨基酞菁镍、四氨基酞菁锌、四乙酰胺基酞菁钴、四乙酰胺基酞菁铁、四乙酰胺基酞菁锰、四乙酰胺基酞菁镍、四乙酰胺基酞菁锌、四乙酸基酞菁钴、四乙酸基酞菁铁、四乙酸基酞菁锰、四乙酸基酞菁镍、四乙酸基酞菁锌、八乙酸基酞菁钴、八乙酸基酞菁铁、八乙酸基酞菁锰、八乙酸基酞菁镍、八乙酸基酞菁锌、乙酸乙酯基酞菁钴、乙酸乙酯基酞菁铁、乙酸乙酯基酞菁锰、乙酸乙酯基酞菁镍或乙酸乙酯基酞菁锌。

4、一种金属酞菁/碳纳米管复合催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将碳纳米管加入到过量的亚硫酰氯中，在氩气的保护下65～75℃回流24～48小时，然后减压蒸馏除去剩余的亚硫酰氯，得到酰氯化的碳纳米管；

2)在上述酰氯化的碳纳米管中，加入金属酞菁类化合物、二甲基甲酰胺和嘧啶于氩气保护下，105～115℃反应9～11天；各组分的质量比为酰氯化的碳纳米管：金属酞菁类化合物：二甲基甲酰胺：嘧啶＝1：2～4：150～300：0.16～0.4；

3)然后用微滤膜过滤，并用二甲基甲酰胺淋洗以除去多余的金属酞菁类化合物，得到蓬松粉末，即为金属酞菁/碳纳米管复合纳米催化剂。

5、根据权利要求4所述的金属酞菁/碳纳米管复合催化剂的制备方法，其特征在于所述金属酞菁类化合物为酞菁钴、酞菁铁、酞菁锰、酞菁镍、酞菁锌、双核钴酞菁、双核铁酞菁、双核锰酞菁、双核酞菁镍、双核锌酞菁、双核钴铁酞菁、双核钴锰酞菁、双核钴镍酞菁、双核钴锌酞菁、双核铁镍酞菁、双核铁锰酞菁、双核铁锌酞菁、双核锰镍酞菁、双核镍锌酞菁、双核锰镍酞菁、四硝基酞菁钴、四硝基酞菁铁、四硝基酞菁锰、四硝基酞菁镍、四硝基酞菁锌、四氨基酞菁钴、四氨基酞菁铁、四氨基酞菁锰、四氨基酞菁镍、四氨基酞菁锌、四乙酰胺基酞菁钴、四乙酰胺基酞菁铁、四乙酰胺基酞菁锰、四乙酰胺基酞菁镍、四乙酰胺基酞菁锌、四乙酸基酞菁钴、四乙酸基酞菁铁、四乙酸基酞菁锰、四乙酸基酞菁镍、四乙酸基酞菁锌、八乙酸基酞菁钴、八乙酸基酞菁铁、八乙酸基酞菁锰、八乙酸基酞菁镍、八乙酸基酞菁锌、乙酸乙酯基酞菁钴、乙酸乙酯基酞菁铁、乙酸乙酯基酞菁锰、乙酸乙酯基酞菁镍或乙酸乙酯基酞菁锌。

6、根据权利要求4所述的金属酞菁/碳纳米管复合催化剂的制备方法，其特征在于所述碳纳米管为纯化碳纳米管。

7、根据权利要求6所述的金属酞菁/碳纳米管复合催化剂的制备方法，其特征在于所述纯化碳纳米管为纯度大于95％的碳纳米管经过浓硫酸与浓硝酸的体积比为3∶1的混酸溶液中回流24小时纯化处理而制成。

8、根据权利要求4～7任一项所述的金属酞菁/碳纳米管复合催化剂的制备方法，其特征在于所述碳纳米管为多壁碳纳米管。

9、一种使用权利要求1所述金属酞菁/碳纳米管复合催化剂的锂/亚硫酰氯电池，其特征在于其正极主要组分为乙炔黑，乙炔黑中添加了金属酞菁/碳纳米管复合催化剂，添加量为乙炔黑的0.01～15wt％。