[发明专利]四氧化三钴‑石墨烯纳米复合材料、其制备方法及用途

权利要求书

1.一种四氧化三钴-石墨烯纳米复合材料，其特征在于，四氧化三钴生长于石墨烯基底上；所述四氧化三钴呈棒状，具有介孔结构。

2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述四氧化三钴为立方尖晶石结构。

3.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述四氧化三钴介孔的平均孔径为12-13nm。

4.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述四氧化三钴的直径为40-80nm，长度为200-2000nm。

5.如权利要求1-4中任一项所述的复合材料，其特征在于，四氧化三钴由四氧化三钴纳米颗粒堆积而成。

6.如权利要求1-5中任一项所述的四氧化三钴-石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、将氧化石墨加入到水中并分散；

2)、加入二价钴盐、氟化铵和尿素，在90℃～120℃下，水热反应3～5小时；

所述氧化石墨的质量与所述二价钴盐的物质的量的比值为30mg/mmol～60mg/mmol；二价钴盐、氟化铵和尿素的摩尔比为1：(0.25～1)：(1～2.5)；

3)、反应结束后，分离出固体，洗涤并干燥所述固体；

4)、将干燥后的固体在惰性气体，优选为氩气中热处理40-60分钟；其中，热处理的温度为350℃～400℃。

7.权利要求1-5中任一项所述的四氧化三钴-石墨烯纳米复合材料作为Li-O₂电池正极催化剂的用途。

8.一种Li-O₂电池正极，其中该Li-O₂电池正极包括如权利要求1-5中任一项所述的四氧化三钴-石墨烯纳米复合材料。

9.如权利要求8所述的Li-O₂电池正极，其还包括导电剂及黏结剂。

10.一种Li-O₂电池，其包括权利要求8或9所述的Li-O₂电池正极。