[发明专利]一种用有机金属配合物制备分级多孔富氧碳纳米锥的方法

摘要

本发明属于新能源材料技术领域，具体涉及利用铁盐与有机配体在室温环境下简单的络合反应制得金属有机配合物，然后通过一步碳化来制备分级多孔的富杂原子的一维碳纳米锥。这种一维碳纳米锥材料具有多功能的能源存储应用，作为锂离子电池的负极材料，在50mA g‑1的电流密度下循环60次后能够获得758mA h g‑1的可逆容量；当应用于电容器时，在扫速为5mV s‑1时，容量可以达到182.7F g‑1；作为钠离子电池的负极材料，在100mA g‑1的电流密度下进行400次循环，仍能有188mA h g‑1的容量。另外，该一维碳纳米锥材料在储硫方面也展现了比较优异的潜能。由于材料合成的原材料廉价，合成过程简便，所以非常适合大规模的工业生产。

主权项

1.一种具有分级多孔富杂原子的碳纳米锥的制备方法，该制备方法包括以下步骤：(1)将铁盐充分溶解在溶剂中，结合磁力搅拌和超声震荡得到浓度为0.1molL‑1的溶液；(2)将有机配体充分溶解在溶剂中，结合磁力搅拌和超声震荡得到浓度为0.6molL‑1的溶液；所述有机配体为邻羟基苯甲酸，对羟基苯甲酸，8‑羟基喹啉，2‑羟基喹啉，邻苯二甲酸，邻氨基苯甲酸，对氨基苯甲酸，阿司匹林，苯并咪唑，吲哚乙酸之一；(3)将步骤(2)中的溶液缓慢滴加到步骤(1)的溶液中，磁力搅拌，进行络合反应，然后离心收集；(4)将收集的配合物在惰性气体保护，500‑800℃下，用管式炉对制备的产物做煅烧处理，得到含金属离子的碳纳米锥；(5)通过酸洗，得到最终的材料；所述碳纳米锥的长度为2‑3μm，直径为500‑600nm，丰富的孔道结构分布于纳米锥的表面。