1.一种空心结构CeO2@C核-壳纳米复合材料的制备方法,其特征是,包括以下步骤:(1)CeO2空心球的制备:以Ce(NO3)3·6H2O为铈源,以乙二醇为溶剂,以PVP为模板剂,并在体系中加入盐酸溶液进行溶剂热反应,制备得到CeO2空心球;
(2)空心球状CeO2@C核-壳纳米复合材料的制备:①将CeO2超声分散在水和乙醇的混合溶液中;
②将NH3·H2O、间苯二酚、甲醛加入到步骤①所得悬浮溶液中;
③将步骤②制备的悬浮溶液进行搅拌;
④将步骤③制备的沉淀物分离、洗涤、干燥,研磨,得到CeO2@RF复合材料;
⑤将步骤④制备的CeO2@RF复合材料在惰性气氛中进行煅烧,煅烧后得到空心球状CeO2@C核-壳纳米复合材料。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征是:所述CeO2空心球的制备方法,具体包括以下步骤:①将Ce(NO3)3·6H2O加入到乙二醇中,搅拌至完全溶解;
②将PVP加入到步骤①所得溶液中,搅拌至完全溶解;
③将HCl加入到步骤②所得溶液中,继续搅拌;
④将步骤③制备的溶液进行溶剂热反应,溶剂热处理后进行冷却,得到灰色沉淀;
⑤将步骤④得到的灰色沉淀分离、洗涤、干燥,研磨后得CeO2空心球。
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征是:所述Ce(NO3)3·6H2O、乙二醇、PVP和HCl的投料比例为(0.4~0.6)g:(12~18)mL:(0.4~0.6)g:(0.5~2)mL;
进一步的,所述步骤①中加入Ce(NO3)3·6H2O后搅拌0.5-1h,更进一步的为0.5h;
进一步的,所述步骤②中加入PVP后搅拌10-20min,更进一步的为15min;
进一步的,所述步骤③中HCl的浓度为0.5-2mol/L,更进一步的,HCl的浓度为1mol/L;
进一步的,所述步骤④中的溶剂热反应条件为130-160℃水热反应3-5h,更进一步的,
160℃溶剂热反应3h。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征是:步骤(2)中,所述CeO2、水、乙醇、NH3·H2O、间苯二酚和甲醛的投料比例为(80~120)mg:(8~12)mL:(16~24)mL:(0.5-2)mL:(0.1-
0.3)g:(0.12-0.36)mL。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征是:步骤(2)中,所述步骤①中将CeO2超声分散在水和乙醇的混合溶液中,超声0.5-1h,进一步的为0.5h;
进一步的,所述步骤③中悬浮溶液在室温下搅拌时间为1-4h,更进一步为2h;
进一步的,所述步骤⑤中CeO2@RF复合材料在惰性气氛中,600-800℃下煅烧3-6h,更进一步的,煅烧温度为700℃,煅烧时间为5h。
6.采用权利要求2~5中的任一项所述的方法制备得到的空心结构CeO2@C核-壳纳米复合材料。
7.如权利要求6所述的复合材料,其特征是:核-壳结构的粒径为155~165nm,所述的CeO2直径为95~105nm,空腔直径为38~42nm,C层厚度为28~32nm;复合材料的表面具有均匀的介孔,孔径为7~9nm。
8.权利要求6或7所述的空心结构CeO2@C核-壳纳米复合材料在制备电子材料、磁性材料、催化材料、传感材料、光电材料或能源存储材料中的应用。
9.一种包含权利要求7所述的空心结构CeO2@C核-壳纳米复合材料的锂离子电池。
10.如权利要求9所述的锂离子电池,其特征是:以空心结构CeO2@C核-壳纳米复合材料为工作电极,以锂片作为对电极/参比电极,隔膜为聚丙烯膜,电解液为LiPF6、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯的混合液。