[发明专利]一种用于锂离子电池的氮掺杂碳包覆氧化锌复合纳米材料

权利要求书

1.一种用于锂离子电池的氮掺杂碳包覆氧化锌复合纳米材料，其特征在于：所述氮掺杂碳包覆氧化锌复合纳米材料为具有核壳结构的纳米颗粒，纳米颗粒直径为30~50 nm，所述纳米颗粒的核为结晶态的单一六方相ZnO、壳为氮掺杂无定型碳，ZnO核表面包覆的氮掺杂无定形碳厚度为2~5nm，所述纳米颗粒之间松散无序排列，形成多孔结构。

2.根据权利要求1所述一种用于锂离子电池的氮掺杂碳包覆氧化锌复合纳米材料，其特征在于：所述氮掺杂碳包覆氧化锌复合纳米材料锂离子电池负极材料，材料内阻为4.4欧姆；在100mA g^-1的电流密度下，充放电循环500圈，具有608 mAh g^-1的比容量。

3.制备权利要求1或2所述氮掺杂碳包覆氧化锌复合纳米材料的方法，包括步骤：

将原料六水合硝酸锌、乙醇酸溶于无水乙醇中，室温下超声搅拌均匀，置于反应釜中，进行水热合成反应；反应结束后，反应釜自然冷却至室温，收集固体产物，洗涤，干燥，得到含Zn的MOF前驱体；将前驱体在Ar气保护气氛下碳化，然后随炉冷却至室温，得到所述氮掺杂碳包覆氧化锌复合纳米材料；

其中六水合硝酸锌和乙醇酸的摩尔比为1:1；

按照每1 mmol乙醇酸需要体积4 mL的标准加入无水乙醇。

4.根据权利要求3所述一种氮掺杂碳包覆氧化锌复合纳米材料的制备方法，其特征在于：反应釜在烘箱中进行水热合成反应的温度为160℃，反应时间为10~24h。

5.根据权利要求3所述一种氮掺杂碳包覆氧化锌复合纳米材料的制备方法，其特征在于：，碳化温度为400~600℃，升温速率为2℃ min^-1，碳化保温时间为4小时。