[发明专利]一种三维多级孔四氧化三钴材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种三维多级孔四氧化三钴材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）以无水甲醇和去离子水作为溶剂，搅拌形成均匀的混合溶液；以六水硝酸钴和2-甲基咪唑为原料，分别溶解在均匀的混合溶液中；充分溶解后，将溶解的2-甲基咪唑的混合溶液倒入六水硝酸钴的混合溶液中，充分搅拌；室温下静置一段时间，离心洗涤并干燥，得到片状错落堆叠生长的三维钴基前驱体材料；

（2）将步骤（1）所得的钴基前驱体材料置于管式炉中，在空气氛围中，升温，至一定温度，在此温度下恒温煅烧一段时间，然后自然冷却至室温，即得到多孔的片错落堆叠状的三维四氧化三钴材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，混合溶液中无水甲醇和去离子水的体积配比为1:19-19:1；原料六水硝酸钴和2-甲基咪唑的摩尔配比为2:1-1:8。

3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，六水硝酸钴和2-甲基咪唑的摩尔浓度分别为1.25 mmol/L-50 mmol/L和1.25 mmol/L-100 mmol/L。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，升温速率为0.5-5℃/min，煅烧温度300-500℃，煅烧时间为30min-3h。

5.一种由权利要求1-4之一所述制备方法得到的三维多级孔四氧化三钴材料。

6.如权利要求5所述的三维多级孔四氧化三钴材料作为锂离子电池负极活性材料的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，具体步骤为：

将所述的三维多级孔四氧化三钴材料与导电剂、粘结剂研磨混合均匀，涂覆在铜箔上形成薄膜，干燥后辊压，然后切片，即得到锂离子电池负极片。

8. 根据根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述三维多级孔四氧化三钴材料、导电剂、粘结剂的质量比为（60-80）：（20-10）：（20:10）；所述导电剂为导电炭黑，所述粘结剂为聚偏氟乙烯或羟甲基纤维素钠；所述涂覆薄膜厚度为20-100 μm；所述干燥方式为60-80℃下真空干燥12-24 h；所述辊压厚度为18-80 μm。