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专利号: 2024115760932
申请人: 胡敏文
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:

1.一种纳米复合负极材料,其特征在于,其原料按重量份数计,组成包括:3‑4份碳纳米管、135‑150份浓硝酸、315‑330份浓硫酸、600‑650份稀盐酸、30‑40份无水乙醇、7.5‑10份聚乙烯亚胺、25‑30份二硫化钼、10‑12份表面活性剂、3325‑3600份去离子水;

所述碳纳米管为多壁碳纳米管,所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮,所述浓硝酸的浓度为65%,所述浓硫酸的浓度为98%,所述稀盐酸的浓度为3%;

所述纳米复合负极材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)将浓硫酸和浓硝酸混合搅拌均匀,然后加入多壁碳纳米管,超声分散10min,然后转移至油浴锅中反应,反应完毕后,用1000‑1200份去离子水稀释,静置过夜,过滤除去酸液,然后用1500份去离子水洗涤3‑4次,无水乙醇洗涤两次,转移至烘箱中真空干燥24h,接着转移至冰箱中冷冻5h,再通过冷冻干燥处理,得到预处理多壁碳纳米管,将其加入到500份去离子水中,超声分散15min,得到多壁碳纳米管水分散液;

(2)将聚乙烯亚胺加入到30倍质量的去离子水中搅拌均匀形成聚乙烯亚胺水溶液,然后在超声条件下将其逐滴加入到多壁碳纳米管水分散液,滴加完毕后继续超声1.5h,通过离心操作除去少量沉淀物,得到在聚乙烯亚胺包覆的多壁碳纳米管水分散液;

(3)将二硫化钼、聚乙烯吡咯烷酮加入到100份去离子水中搅拌均匀,然后超声分散至分散液呈墨绿色,静置72h,移取上部分清液并转移到离心管中,于1500rpm的转速下离心

45min,再移取上部分清液,得到聚乙烯吡咯烷酮稳定的二硫化钼纳米片层分散液;

(4)在超声条件下将二硫化钼纳米片层分散液逐滴滴加到聚乙烯亚胺包覆的多壁碳纳米管水分散液中,滴加完毕后继续超声1.5h,然后静置24h,过滤,于真空烘箱中干燥24h,得到二硫化钼/聚乙烯吡咯烷酮/聚乙烯亚胺/多壁碳纳米管四元复合物,然后在惰性气体氛围下800℃热处理1.5h,除去聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯亚胺,得到二硫化钼/多壁碳纳米管的纳米复合负极材料。

2.根据权利要求1所述的一种纳米复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中的反应为70℃下搅拌反应6h。

3.根据权利要求2所述的一种纳米复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的离心操作为转速8000r/min,时间5min的离心操作。

4.根据权利要求3所述的一种纳米复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中的烘箱为60℃的烘箱,所述步骤(4)中的烘箱为80℃的烘箱。