[发明专利]一种过渡金属碳化物/氮化物纳米粒子的制备方法及其在锂空气电池中的应用在审
| 申请号： | 201810001194.5 | 申请日： | 2018-01-02 |
| 公开（公告）号： | CN108249439A | 公开（公告）日： | 2018-07-06 |
| 发明（设计）人： | 黄昊;陈明珠;秦振海;姚曼;吴爱民 | 申请（专利权）人： | 大连理工大学 |
| 主分类号： | C01B32/921 | 分类号： | C01B32/921;C01B32/949;C01B21/076;C01B21/06;H01M12/08;H01M4/90;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 大连理工大学专利中心 21200 | 代理人： | 李晓亮 |
| 地址： | 116024 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 过渡金属碳化物 氮化物纳米 锂空气电池 制备 粒子 纳米材料制备技术 阴极 应用 等离子体蒸发 制备过渡金属 导电性 表面氧化层 粉体生成室 阳极 反应气体 金属元素 金属原料 纳米粒子 蒸发金属 正极材料 制备过程 锂空电池 氮化物 电解液 过电势 钨棒 充电 分解 | ||
1.一种过渡金属碳化物/氮化物纳米粒子的制备方法，其特征在于，在等离子体蒸发设备的粉体生成室的阳极上加入金属原料、反应气体，以钨棒为阴极，蒸发金属原料，获得过渡金属碳化物及氮化物纳米粒子，具体为：
当反应气体为碳源与惰性气体的混合气体时，其中，碳源与惰性气体的体积比为1:0～1:4，蒸发金属原料得到过渡金属碳化物纳米粒子；在粉体生成室中每加入10g金属原料对应0.00125MPa的碳源；
当反应气体为氢气和氮气的混合气体时，其中，氢气与氮气的体积比为1:1～1:4，蒸发金属原料得到过渡金属氮化物纳米粒子；在粉体生成室中每加入10g金属原料通入0.0075MPa的反应气体。
2.根据权利要求1所述的一种过渡金属碳化物/氮化物纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述的金属原料为钛、钼、镍过渡金属中的一种，采用块体或粉体。
3.根据权利要求1或2所述的一种过渡金属碳化物/氮化物纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述的碳源为甲烷、乙烷、乙炔、乙烯、丙烷、丁烷、丁烯中至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种过渡金属碳化物/氮化物纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述的惰性气体为氩气、氦气或氖气的一种及其组合。
5.根据权利要求3所述的一种过渡金属碳化物/氮化物纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述的惰性气体为氩气、氦气或氖气的一种及其组合。
6.采用权利要求1-5任一所述的制备方法得到的过渡金属碳化物/氮化物纳米粒子应用在锂空气电池中，其特征在于，用于制备锂空气电池电极片，在纳米粒子中添加导电剂和粘结剂，将其均匀分散于溶剂中得到电极材料，将所述的电极材料涂覆到导电集流器的单面或双面，真空加热条件去除将溶剂后，依据电池规格制备出不同尺寸的电极片。
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