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专利号: 2021109264185
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种微米级绣球状多孔碳材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

(1)将两种金属盐和过量的有机配体进行水热或溶剂热反应,得到含有双金属有机框架的悬浊液;

(2)往步骤(1)所得的悬浊液中加入第三种金属盐,进行第二次水热或溶剂热反应,第三种金属盐与剩余的有机配体配位形成单金属有机框架,并且单金属有机框架和双金属有机框架复合,得到微米级绣球状金属有机框架材料;

(3)将步骤(2)所得的微米级绣球状金属有机框架材料在惰性气氛下进行碳化处理,得到微米级绣球状多孔碳材料。

2.根据权利要求1所述的微米级绣球状多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,两种金属盐为具有可溶性的锰盐、铁盐、钴盐、镍盐、铜盐、锌盐、钛盐、金盐、银盐、铝盐、镧盐中的两种;所述步骤(2)中,第三种金属盐为具有可溶性的锰盐、铁盐、钴盐、镍盐、铜盐、锌盐、钛盐、金盐、银盐、铝盐、镧盐中的一种;所述步骤(2)中的第三种金属盐与步骤(1)中的两种金属盐不同。

3.根据权利要求1所述的微米级绣球状多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,有机配体为对苯二甲酸、氨基对苯二甲酸、1,3,5‑苯三甲酸中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的微米级绣球状多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,加入的反应溶剂包括有机溶剂和极性溶剂,所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的至少一种,所述极性溶剂为N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的微米级绣球状多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的两种金属盐和有机配体的摩尔比为1:1:3;所述步骤(2)中的第三种金属盐与步骤(1)中的两种金属盐的摩尔比为1:1:1。

6.根据权利要求1所述的微米级绣球状多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中水热或溶剂热反应的温度为80~180℃,反应时间为3~48小时;所述步骤(2)中水热或溶剂热反应的温度为80~180℃,反应时间为3~48小时。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的微米级绣球状多孔碳材料的制备方法,其特征在于:还包括以下步骤:(4)将步骤(3)所得的到微米级绣球状多孔碳材料在强酸中氧化,洗去材料中的金属离子。

8.权利要求1至7任意一项所述的制备方法制备的微米级绣球状多孔碳材料。

9.权利要求8所述的微米级绣球状多孔碳材料在锂硫电池正极材料中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:将微米级绣球状多孔碳材料与硫粉混合均匀后,在惰性气氛下加热使材料融硫。