[发明专利]一种球形的氮掺杂碳材料与过渡金属氧化物的复合材料及其制备方法

摘要

本申请涉及一种球形氮掺杂的碳材料与过渡金属氧化物的复合材料及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：(a)将提供氮源和碳源的前驱体材料制备成纳米球；(b)将过渡金属盐的溶液与上述纳米球混合，加热使过渡金属盐负载于纳米球表面；(c)冷却后经洗涤、干燥、煅烧即得一种球形氮掺杂的碳材料与过渡金属氧化物的复合材料。本申请还涉及一种由上述制备方法制备得到的球形氮掺杂的碳材料与过渡金属氧化物的复合材料。本发明的制备方法具有制备条件温和、简便易行、产品尺寸易于控制等优点。本发明制备的球形氮掺杂的碳材料与过渡金属氧化物的复合材料可大幅提高了过渡金属氧化物的充放电循环性能。

主权项

一种球形的氮掺杂的碳材料与过渡金属氧化物的复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1)将含氮和碳元素的高分子聚合物原材料溶于去离子水中，在搅拌条件下缓慢加入丙酮溶剂，形成纳米球，然后加入交联剂从而获得经交联的纳米球，随后进行冷却和离心分离，其中所述有机原材料中氮元素与碳元素之比为1:50至1:1；步骤2)向步骤1)的所述经交联的纳米球的分散体中加入过渡金属的盐，在常压或加压的条件下，加热至30℃至150℃的温度并保持1小时至48小时；步骤3)使步骤2)中所得混合物冷却至室温，从所述混合物中分离出沉淀物，对所述沉淀物进行洗涤、分离和干燥处理从而得到粉体材料；步骤4)将步骤3)中所述粉体材料在惰性气氛下，在150℃至950℃下焙烧1小时至20小时，得到所述球形的氮掺杂的碳材料与过渡金属氧化物的复合材料。