[发明专利]一种单/双壁碳纳米管的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种单/双壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将催化剂前驱体和碳源的混合物依次通过等离子体反应器入口、等离子体火焰区和生长区；

所述等离子体火焰区的中心的温度≥5000℃；

所述生长区的温度为1200℃～2000℃；

所述混合物从所述等离子体火焰区的中心至所述生长区所需时长≤0.2s。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述等离子体反应器入口的温度约为200℃；优选地，所述混合物从所述等离子体反应器入口到所述等离子体火焰区的中心所需时长≤0.03s。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合物在所述生长区中的停留时间为1s～60s。

4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，当温度≥5000℃时，所述碳源分解形成气态碳原子；优选地，所述碳源包括烷烃、烯烃、炔烃和碳粉中的至少一种。

5.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂前驱体包括金属有机物；优选地，所述金属有机物为二茂铁、二茂镍、二茂钴、羰基铁和羰基钴中的至少一种。

6.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述混合物中还包括硫助剂；优选地，所述硫助剂为单质硫和含硫有机小分子中的至少一种。

7.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法的生长效率≥3g/(L·h)。

8.一种如权利要求1～7任一项所述制备方法制得的单/双壁碳纳米管，其特征在于，所述单/双壁碳纳米管的I_G/I_D值≥80。

9.一种如权利要求8所述的单/双壁碳纳米管在制备二次电池中的应用。

10.一种用于实施如权利要求1～7任一项所述制备方法的等离子体反应器，其特征在于，所述等离子体反应器包括依次导通连接的等离子体反应器入口、等离子体火焰区和生长区。