[发明专利]一种过渡金属层状双金属氢氧化物碳纳米管复合材料制备及其在电池中的应用

权利要求书

1.一种过渡金属层状双金属氢氧化物碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)碳纳米管的预处理：将碳纳米管分散在HNO₃溶液中并水浴加热，取出碳纳米管用清洗液进行洗涤，至清洗液洗至中性，干燥后得到预处理的CNTs；

(2)在碳纳米管上一步合成NiMn-Cl LDH：将预理的CNTs以及NiCl₂·6H₂O、MnCl₂·4H₂O和NH₄F一起加入到的去离子水中，超声处理，得到溶液A；将NaOH和NaCl加入去离子水中并混合均匀，得到溶液B；将溶液B缓慢滴加到溶液A中得到AB混合溶液，滴加过程中向AB混合溶液通入氧气，滴加完成后在室温条件下搅拌并老化，反应结束得到的产物依次经去离子水和无水乙醇洗涤，真空干燥后即得到过渡金属层状双金属氢氧化物碳纳米管复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碳纳米管与HNO₃溶液的加入量之比为(0.5-1)g：(15-30)ml；所述HNO₃溶液的浓度为65wt％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水浴加热的温度为110～130℃，加热时间为3～8h；优选的，所述干燥的温度为55～65℃，时间为12～24h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述预理的CNTs、NiCl₂·6H₂O、MnCl₂·4H₂O、NH₄F和去离子水的加入量之比为(10～20)mg：(3.0～6.0)mmol L^-1：(1.0～2.0)mmol L^-1：(10～20)mmol L^-1：(200～250)mL；优选的，所述超声处理的频率为40kHz，超声处理的时间为60min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述NaOH、NaCl和去离子水的加入量之比为(8～14)mmol L^-1：(0.25～0.75)mmol L^-1：(40～60)mL。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述滴加时间至少为4h；优选的，所述在室温条件下搅拌并老化的时间为12～24h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述真空干燥的温度为60-100℃，时间为12-24小时；优选的，氧气的流速为80～100mL/min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述去离子水均是在N₂条件下加热至100℃，冷却后得到的。

9.权利要求1～8任一项所述的制备方法制备得到的过渡金属层状双金属氢氧化物碳纳米管复合材料。

10.权利要求9所述的过渡金属层状双金属氢氧化物碳纳米管复合材料在制备电池中的应用。