[发明专利]一种有序介孔Co/CMK复合纳米负极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种有序介孔Co/CMK复合纳米负极材料的制备方法，属于纳米材料和化学电源技术领域。该方法包括首先利用共聚物P123为模板剂、正硅酸四乙酯为硅源，水热法合成SBA‑15，再以此为硬模板，蔗糖为碳源，合成有序介孔碳材料CMK‑3；然后在CoCl2·6H2O溶液通过减压超声得到有序介孔Co/CMK‑3复合纳米材料，最后与水合肼通过水热法还原制得有序介孔Co/CMK复合纳米材料。以此方法制得的有序介孔Co/CMK复合纳米材料，能缓解充放电过程中体积的膨胀/收缩，同时钴金属成分增加材料的导电性，提高了电池的循环性能和库伦效率，且制备方法简单，对环境友好，降低了锂电池的生产成本。

主权项

1.一种有序介孔Co/CMK复合纳米负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取一定量的模板剂P123，在35℃下溶解于2mol/L的盐酸溶液中，后加入一定量正硅酸四乙酯TEOS和蒸馏水，继续搅拌5～12h，将此溶液转移至反应釜中，于120℃下水热老化24h，经水洗、过滤、烘干后，再在N2保护下炭化，从室温升到550℃，保持温度5h，煅烧结束后自然降温至室温，便得到SBA‑15；(2)称取一定量步骤(1)中制得的SBA‑15加入到含有一定量蔗糖、浓硫酸、蒸馏水的溶液中，在100℃和160℃分别加热6h，待冷却后再加入一定量的蔗糖、浓硫酸和蒸馏水，继续在100℃和160℃分别加热6h，然后在N2保护中877℃下炭化；待炭化结束研磨后，用5％的HF溶液去除模板，并用蒸馏水洗涤，120℃下烘干；最后，将烘干后的样品加入到1mol/L的浓硫酸溶液中回流，在80℃下放置3h，随后水洗烘干，即得到有序介孔碳CMK‑3；(3)称取一定量步骤(2)中制得的CMK‑3、一定量的CoCl2·6H2O和十六烷基三甲基溴化铵CTAB加入蒸馏水中，在循环水下超声，超声后加入一定量的水合肼，继续搅拌1～2h，将此溶液转移至反应釜中，水热反应，经水洗，真空环境下烘燥12h后得到Co/CMK复合纳米负极材料。