[发明专利]球状氧化钴/碳/氧化锰/碳复合物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种球状氧化钴/碳/氧化锰/碳复合物的制备方法，其特征在于，在高分子球上吸附锰离子，然后与碳前躯体反应，形成高分子球@锰离子@高分子，随后再吸附钴离子，得到球状高分子@Mn²⁺@高分子@Co²⁺，惰性气氛下碳化，得到球状氧化钴包覆碳包覆氧化锰包覆碳复合物，即为所述的球状氧化钴/碳/氧化锰/碳复合物；该复合物是以碳球为核心层吸附氧化锰作为内部的核，外面包覆一层碳，再在碳上包覆一层氧化钴所组成的复合物。

2.根据权利要求1所述的球状氧化钴/碳/氧化锰/碳复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将APF高分子球分散到锰源的水溶液中，搅拌吸附，然后过滤，洗涤，得到APF@Mn²⁺复合物；

(2)将APF@Mn²⁺复合物分散到乙醇、水和氨水的混合溶液中，加入间氨基苯酚，搅拌溶解后，加入甲醛，继续搅拌，得到APF@Mn²⁺@APF复合物；

(3)将APF@Mn²⁺@APF复合物分散到钴源的水溶液中，搅拌，得到APF@Mn²⁺@APF@Co²⁺复合物；

(4)将APF@Mn²⁺@APF@Co²⁺复合物在惰性气氛下焙烧，得到球状氧化钴包覆碳包覆氧化锰包覆碳复合物，即为所述的球状氧化钴/碳/氧化锰/碳复合物。

3.根据权利要求2所述的球状氧化钴/碳/氧化锰/碳复合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，包括以下条件中的任一项或多项：

(a)所述的锰源为乙酸锰、氯化锰中的至少一种；

(b)锰源的水溶液中，锰离子的浓度为0.5-3mol·L^-1；

(c)APF高分子球与锰源的质量比为1:3.0-6.0；

(d)搅拌吸附的时间为12-48h；

(e)所述的APF高分子球采用以下方法制备得到：将间氨基苯酚与甲醛加入到氨水溶液中，搅拌，过滤，得到球状间氨基苯酚甲醛树脂，即为所述的APF高分子球。

4.根据权利要求3所述的球状氧化钴/碳/氧化锰/碳复合物的制备方法，其特征在于，制备APF高分子球的过程中，包括以下条件中的任一项或多项：

(a)间氨基苯酚与甲醛为等摩尔比；

(b)所述的氨水溶液的pH值为9-11；

(c)搅拌的时间为12-48h。

5.根据权利要求2所述的球状氧化钴/碳/氧化锰/碳复合物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，包括以下条件中的任一项或多项：

(a)APF@Mn²⁺复合物、间氨基苯酚、甲醛、乙醇、水和氨水的质量比为1:0.08-0.4:0.128-0.64:25.6-51.2:64-128:0.32-0.16；

(b)加入甲醛后，继续搅拌12-48h。

6.根据权利要求2所述的球状氧化钴/碳/氧化锰/碳复合物的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，包括以下条件中的任一项或多项：

(a)钴源为乙酸钴和氯化钴中的至少一种；

(b)钴源的水溶液中，钴离子的浓度为0.5-2.5mol.L^-1；

(c)APF@Mn²⁺@APF复合物与钴源的质量比为1:3.0-6.0；

(d)搅拌时间为2-4h。

7.根据权利要求2所述的球状氧化钴/碳/氧化锰/碳复合物的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，包括以下条件中的任一项或多项：

(a)焙烧的温度为600-800℃；

(b)所述的惰性气氛为氮气气氛。

8.一种球状氧化钴/碳/氧化锰/碳复合物，其特征在于，采用权利要求1-7任一所述的方法制备得到。

9.如权利要求8所述的球状氧化钴/碳/氧化锰/碳复合物在超级电容器或锂离子电池的电极材料方面的应用。