[发明专利]二氧化锰纳米粒子修饰的三维分级多孔碳网络及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种二氧化锰纳米粒子修饰的三维分级多孔碳网络的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：配制醋酸锰水溶液，加入琼脂粉，磁力搅拌30～60min后，升高温度至100℃，持续磁力搅拌，直至琼脂完全溶解，再100℃加热1～3h，得到胶状溶液；

步骤2：将步骤1得到的胶状溶液，超声除泡，自然冷却至室温，形成水凝胶，用液氮速冻，放入冷冻干燥机冷冻干燥3d；

步骤3：将步骤2中冷冻干燥脱水后得到的气凝胶，剪碎，置于管式炉中，氩气氛围下，高温煅烧；

步骤4：将步骤3中高温煅烧得到的样品，与固体KOH按质量比1:3混合，研磨成粉末，置于管式炉中，氮气氛围下，500～700℃高温活化1～2h，洗涤，离心收集，置于真空干燥箱中，60～80℃真空干燥8～12h，研磨可得到二氧化锰纳米粒子修饰的三维分级多孔碳网络。

2.如权利要求1所述的二氧化锰纳米粒子修饰的三维分级多孔碳网络的制备方法，其特征在于，所述步骤1中醋酸锰水溶液中醋酸锰浓度为5～10mg/mL，琼脂粉与醋酸锰水溶液的质量体积比为0.01～0.05g/mL。

3.如权利要求1所述的二氧化锰纳米粒子修饰的三维分级多孔碳网络的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，高温煅烧具体条件为：100℃保温2h，300℃保温5h，400℃保温12h，700℃保温5h，升温速率为1～5℃/min。

4.如权利要求1所述的二氧化锰纳米粒子修饰的三维分级多孔碳网络的制备方法，其特征在于，所述步骤4中洗涤为用0.1mol/L的稀HCl及去离子水分别洗涤数次，最后水洗至中性。

5.权利要求1～4任一项所述方法制备的二氧化锰纳米粒子修饰的三维分级多孔碳网络，其特征在于，其微观形貌为二氧化锰纳米粒子修饰的，大孔、介孔、微孔同时存在的三维分级多孔碳网络结构。

6.如权利要求5所述的二氧化锰纳米粒子修饰的三维分级多孔碳网络，其特征在于，所述二氧化锰纳米粒子修饰的三维分级多孔碳网络中C原子掺杂量为85～95wt％。

7.如权利要求5所述的二氧化锰纳米粒子修饰的三维分级多孔碳网络，其特征在于，所述二氧化锰纳米粒子修饰的三维分级多孔碳网络中O原子掺杂量为2.5～5wt％。

8.如权利要求5所述的二氧化锰纳米粒子修饰的三维分级多孔碳网络，其特征在于，所述二氧化锰纳米粒子修饰的三维分级多孔碳网络中Mn原子掺杂量为2.5～5wt％。

9.权利要求1～4任一项所述方法制备的二氧化锰纳米粒子修饰的三维分级多孔碳网络在制备锂硫电池正极宿主材料中的应用。