[发明专利]利用原子层沉积制备碳洋葱/氧化钒纳米复合材料的方法

摘要

本发明公开了一种利用原子层沉积技术制备碳洋葱/氧化钒纳米复合材料的方法，属于纳米材料制备工艺技术领域。本专利发明了一种碳洋葱/氧化钒纳米复合材料，该纳米复合材料中碳洋葱堆叠成三维多孔结构，可提供优越的充放电循环稳定性，通过在碳洋葱表面均匀负载上氧化钒后，更有效提高了碳洋葱的赝电容，使得该纳米复合材料展现出优越的电化学性能；同时该纳米复合材料能耗低、成本低、纯度高，所合成的碳洋葱/氧化钒纳米复合材料产量可达到公斤级，同时可通过调整原料配比进而调控所合成复合材料中碳洋葱与氧化钒的质量比，达到控制纳米复合材料的孔径及比表面积的目的。该复合材料在锂离子电池中具有潜在应用价值。

主权项

1.一种利用原子层沉积制备碳洋葱/氧化钒纳米复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、采用电弧放电法制备平均粒径为10nm的碳洋葱，置于马弗炉中于350℃灼烧2h，然后用稀盐酸浸泡5h，加入去离子水反复离心至上清液接近中性后干燥得到纯化碳洋葱；步骤二、将导电玻璃基片分别用无水乙醇和去离子水超声清洗各15min后用氮气吹干，采用刮刀法将步骤一所述的纯化碳洋葱和含聚四氟乙烯的有机粘结剂刮压涂覆在导电玻璃上，制成厚约15μm的碳洋葱薄膜；步骤三、采用定制手套箱保护的原子层沉积系统实现在步骤二所述碳洋葱薄膜表面沉积氧化钒，沉积前氧等离子体处理薄膜表面5min，之后分别采用三异丙醇氧钒作为金属有机前驱体，水作为反应气，氮气作为冲洗气，沉积温度为190℃。