[发明专利]一种壳核型纳米复合粒子的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种壳核型碳包覆锰合金氧化物纳米复合粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将70～150 g锰合金放置于自动控制直流电弧金属纳米粉体生产设备粉体生成室的阳极上，在粉体生成室中通入惰性气体，接通电源引弧，将锰合金熔融，冷却至室温后抽真空，通入含碳气体和惰性气体，粉体生成室的总气压保持在1×10⁴ Pa～9×10⁴ Pa，引弧蒸发锰合金后得到碳包覆锰合金纳米复合粒子前驱体；

所述的锰合金中，锰与其他金属的质量比为9:1～2:3；

所述的含碳气体和惰性气体的比例为1:2～1:0.05；

所述的含碳气体为丁烷、丁烯、丙烷、丙烯、丙炔、乙烷、乙烯、乙炔或甲烷的一种及其组合；

2）将碳包覆锰合金纳米复合粒子前驱体放入真空管式炉中，烘干后抽真空通入氧气，200～600 ℃条件下氧化处理2～6 h，冷却至室温，获得碳包覆锰合金氧化物纳米复合粒子。

2.根据权利要求1所述的壳核型碳包覆锰合金氧化物纳米复合粒子的制备方法，其特征在于，所述的锰合金中其他元素为主族金属元素、准金属元素、过渡金属元素或稀土金属元素中的一种及几种混合；所述的主族金属元素包括Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Sr、Ba、Al、Ga、In、Tl、Sn、Pb和Bi；所述的准金属元素包括B、Si、Ge、As、Sb、Se和Te；所述的过渡金属元素包括Sc、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt和Au；所述的稀土金属元素包括La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu；

所述的惰性气体为氦气、氖气、氩气的一种及其组合。

3.用权利要求1或2所述的制备方法制备得到的壳核型碳包覆锰合金氧化物纳米复合粒子制备电极，其特征在于，碳包覆锰合金氧化物纳米复合粒子与粘结剂均匀分散于有机溶剂中，将有机溶剂烘为半干状，涂在泡沫镍上，在5～15MPa的压力下压制成电极；

所述的碳包覆锰合金氧化物纳米复合粒子与粘结剂的质量比为80:20～95:5；

所述的粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯或聚丙烯酸中的一种；

所述的有机溶剂为乙醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯或醋酸丙酯中的一种。

4.权利要求3制备得到的电极应用于超级电容器。