[发明专利]一种含氟化铁插层物的外壁氟化多壁碳纳米管的制备方法

摘要

本发明属于功能材料制备领域，尤其是涉及一种含氟化铁插层物的外壁氟化多壁碳纳米管的制备方法，解决其电子电导率过低和充放电过程中伴随的极化而发生体积膨胀的问题。先将多壁碳纳米管端帽打开并提纯，然后在可抽真空的加热反应器里用氯化铁插层，再使用氟化氢将氯化铁转化为氟化铁，然后使用氟气适度氟化多壁碳纳米管，最终形成外壁有一定氟化，层间为氟化铁，内层为具有一定导电性的复合型多壁碳纳米管。本发明工艺方法使得材料既通过外壁氟化和氟化铁层间物提供较高的输出电压及理论比容量，又尽可能的保持材料内壁的导电性，该材料很适合作为一种新型的锂电池正极材料使用。

主权项

一种含氟化铁插层物的外壁氟化多壁碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤和工艺制备：(1)将多壁碳纳米管先后通过无机碱和无机酸的热处理，使得多壁碳纳米管的端帽打开，同时纯度提高；(2)将端帽打开的多壁碳纳米管放置到干燥的可抽真空的加热反应器中，在高温下通入氯化铁蒸汽反应，使得氯化铁插层进入多壁碳纳米管内；(3)通入干燥的氟化氢气体，将氯化铁氟化为氟化铁；(4)通入氟气和惰性气体或氮气的混合气，将多壁碳纳米管的外壁氟化；(5)反应结束后降温至室温，用氮气吹扫反应器中的气体至尾气处理段进行尾气无害化处理，然后取出反应产物用纯水超声洗涤至中性，烘干包装即可。