[发明专利]一种纳米复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米复合材料，其特征在于：所述一种纳米复合材料包括纳米氧化锌 和其他金属纳米氧化物；所述纳米氧化锌的粒径为 200～600nm、其他金属纳米 氧化物粒径为 10～30nm；所述其他金属纳米氧化物经还原成金属后，其析氢过电位大于等于 25mV；由纳米氧化锌和其他金属纳米氧化物组成的混合物中，纳米氧化锌的质量百分含量为 70%～95%；他金属纳米氧化物的质量百分含量为 5%～30%；

所述纳米复合材料通过下述步骤制备：

步骤一 按设定比例，配取可溶性含锌的化合物和可溶性含其他金属的化合物作为原料；将配取的原料和还原剂溶解于溶剂中，混合均匀；得到溶液 A；所述溶剂选自醇、丙酮、乙醚中的至少一种；

步骤二 将得到的液体 A 置于密闭容器中，于 150～200℃进行反应；然后，以 10～30℃/min 的冷却速度，冷却；得到含有固相的混合液；

步骤三 分离含有固相的混合液中固相和液相；清洗所得固相；将清洗后的固相进行干燥、煅烧，得到所述纳米复合材料；所述煅烧的温度为 500～1000℃。

2.根据权利要求 1 所述的一种纳米复合材料，其特征在于：所述其他金属纳米氧化物中，金属元素选自锡、铋、铟、银、镓、镉、铅、铊、金、铂、铑、钯、钴、镍、铁、锰、钼、铱、镧、铈中的至少一种。

3.根据权利要求 1 所述的一种纳米复合材料，其特征在于：步骤一中，所述可溶性含锌的化合物选自醋酸锌、氯化锌、硫酸锌、硝酸锌中的至少一种；所述可溶性含其他金属的化合物选自锡盐、铋盐、铟盐、银盐、镓盐、镉盐、铅盐、 铊盐、金盐、铂盐、铑盐、钯盐、钴盐、镍盐、铁盐、锰盐、钼盐、铱盐、镧盐、 铈盐中的至少一种。

4.根据权利要求 1 所述的一种纳米复合材料，其特征在于：步骤一中，按1molZn 配取50～100L 溶剂，50~800g 还原剂，0.01~0.1mol 其他金属元素的比例配置可溶性含锌的化合物、可溶性含其他金属的化合物、溶剂和还原剂。

5.根据权利要求 1 所述的一种纳米复合材料，其特征在于：步骤一中，所 述溶剂选自乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、聚乙二醇中的至少一种；所述 还原剂选自葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖，抗坏血酸、乙醛中的至少一种。

6.根据权利要求 1 所述的一种纳米复合材料，其特征在于：

步骤二中，将得到的液体 A 置于密闭容器中，以 10～20℃/min 升温速率升温至150～200℃进行反应 3~8 小时；然后水冷至室温，得到含有固相的混合液；

步骤三中，对步骤二所得含有固相的混合液先放入洗涤液中并超声 5～30min，反复洗涤、抽滤三次；然后把前驱体放入到烘箱中，干燥 8～12h 得到固体 B。

7.根据权利要求 6 所述的一种纳米复合材料，其特征在于：将固体 B 以 3～10℃/min 的升温速率，升温至 500～1000℃，煅烧 5～10h，得到所述纳米复合材料。

8.一种如权利要求1-7 任意一项所述纳米复合材料的应用，其特征在于：所述纳米复合材料用做锌二次电池负极材料。

9.根据权利要求 8 所述的一种纳米复合材料的应用，其特征在于：所述纳米复合材料用做锌二次电池负极材料时，组装成电池，经 120 圈充放电循环后，库伦效率大于90%。