[发明专利]一种氮掺杂碳包覆分等级锗结构的制备方法及应用

摘要

本发明提供了一种氮掺杂碳包覆分等级锗结构的制备方法及应用，该方法工艺简单，成本廉价，重现性好，性能优异。本发明首先合成了锗酸锌，然后在浓硝酸中反应获得分等级椭圆形GeO2，最后在氮气氛围下煅烧获得氮掺杂碳包覆分等级锗。所制备的Ge@NC作锂离子电池负极，得到的锂离子电池具有很高的比容量和循环稳定性，在电流密度为1A/g时充放电循环300圈容量稳定在1067.9 mAh/g。同时表现出优异的倍率放电性能，即使在电流密度为20 A/g时其充放电容量也能稳定在605.0 mAh/g。

主权项

1.一种氮掺杂碳包覆分等级锗结构制备的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将0.52克GeO2，1.1克二水合醋酸锌，0.1克CTAB加入到20毫升水中，调节pH至8，移入50毫升的反应釜中，置于140℃的烘箱中，反应24小时，将所得产品用水洗涤数次，烘干，将所得锗酸锌用适量的浓硝酸混合搅拌1h得到分等级椭圆形GeO2；（2）将0.065克分等级椭圆形GeO2超声30min分散于50毫升甲醇中，再加入0.1克盐酸多巴胺，调节pH至8，室温搅拌24小时，无水乙醇洗涤后烘干，得到GeO2@PDA；（3）将所得GeO2@PDA于700℃，N2气氛下煅烧3h后，再在体积浓度5%H2/95%Ar气氛下，于350℃煅烧1.5h，然后升温到650℃，煅烧2.5h，得到氮掺杂碳包覆分等级锗Ge@NC。