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专利号: 2019104363308
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氮掺杂多孔碳@氮化铌核壳结构的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)将ZIF‑8粉末分散于乙醇中,形成浓度均匀的悬浮液A;

(2)将水合草酸铌溶于去离子水中,形成溶液C;

(3)将溶液C缓慢加入到悬浮液A中,置于水浴锅中搅拌后,将产物离心分离,用乙醇洗涤后,置于烘箱中烘干,得到ZIF‑8@Nb核壳结构;

(4)ZIF‑8@Nb核壳结构粉末经过氩气保护退火,得到氮掺杂多孔碳@氮化铌核壳复合结构;

其中,步骤(3)中水浴锅中的温度为24‑26℃,搅拌时间为4‑6min;乙醇洗涤的次数为2‑

4次;烘箱中的烘干温度为75‑85℃;

步骤(4)中退火温度为750‑850℃,保温时间为2‑3h;

‑1 ‑1

所述的悬浮液A的浓度为2.67g L ,所述的溶液C的浓度为2.15g L ,所述的悬浮液A与溶液C反应体积比为3:1。

2.一种如权利要求1任意一项所制备的氮掺杂多孔碳@氮化铌核壳结构的应用,其特征在于:能够用于锂离子电池的负极材料。

3.一种氮掺杂多孔碳@碳化铌核壳结构的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)将ZIF‑67粉末分散于乙醇中,形成浓度均匀的悬浮液B;

(2)将水合草酸铌溶于去离子水中,形成溶液C;

(3)将溶液C缓慢加入到悬浮液B中,置于水浴锅中搅拌后,将产物离心分离,用乙醇洗涤后,置于烘箱中烘干,得到ZIF‑67@Nb核壳结构;

(4)将ZIF‑67@Nb核壳结构经过氩气保护退火,得到Co@氮掺杂多孔碳@碳化铌复合材料;

(5)将Co@氮掺杂多孔碳@碳化铌复合材料置于硝酸溶液中,水浴锅中搅拌反应后将产物离心分离,用乙醇洗涤干净后,置于烘箱中烘干后,得到氮掺杂多孔碳@碳化铌核壳结构;

‑1 ‑1

所述的悬浮液B的浓度为2.67g L ,所述的溶液C的浓度为2.15g L ,所述的悬浮液B与溶液C反应体积比为3:1;步骤(3)中水浴锅中的温度为24‑26℃,搅拌时间为4‑6min;乙醇洗涤的次数为2‑4次;烘箱中的烘干温度为75‑85℃;

步骤(4)中退火温度为750‑850℃,保温时间为2‑3h;

步骤(5)中硝酸溶液中浓硝酸与水的体积比为1:2,水浴温度为75‑85℃,水浴时间为

23‑25h。

4.根据权利要求3所述的一种氮掺杂多孔碳@碳化铌核壳结构的制备方法,其特征在于:步骤(5)中烘箱中的烘干温度为75‑85℃。

5.一种如权利要求3‑4任意一项所制备的氮掺杂多孔碳@碳化铌核壳结构的应用,其特征在于:能够用于锂离子电池的负极材料。