N掺杂CNT原位包覆Co纳米颗粒复合材料及制备与应用制造技术

本发明专利技术属于纳米复合材料领域，公开了一种N掺杂CNT原位包覆Co纳米颗粒复合材料及制备与应用。将尿素、硼酸、聚乙二醇及硝酸钴溶于水中，搅拌混合均匀后，加热使溶剂挥发完全，干燥，得到前驱体粉末，然后进行热处理，得到N掺杂CNT原位包覆Co纳米颗粒复合材料。本发明专利技术通过原位热聚合得到N掺杂的CNT，并通过原位还原作用在碳纳米管中负载Co纳米颗粒，制备出形貌可控、大小均一且结构稳定性好的N掺杂CNT原位包覆Co纳米颗粒复合材料，所得复合材料在进行S负载后，优异的导电性及电化学催化作用使其作为锂‑硫电池正极材料表现出优异的电化学性能，包括良好的循环稳定性和较高的可逆比容量。

In-situ Co nanoparticle composite coated with N-doped CNT and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
N掺杂CNT原位包覆Co纳米颗粒复合材料及制备与应用
本专利技术属于纳米复合材料领域，具体涉及一种N掺杂CNT原位包覆Co纳米颗粒复合材料及制备与应用。
技术介绍
随着社会的发展，锂离子二次电池因其较高的工作电压、较长的循环寿命及循环稳定性等优点，已经成为各类电子产品电源的首选。然而随着便携式电子设备和新能源汽车的快速发展，人们对具有高能量密度的化学电源的需求急剧增加。商品化的锂离子电池正负极材料种类较多，并且如果正负极活性物质均为锂离子“脱嵌”材料，其质量比能量难以超过300W·h/kg，因此急需开发出具有更高的质量比能量的新型电池材料，来满足未来社会与经济发展的需求。目前，开发新型电化学储能系统是世界各国研究者关注的重点和面临的共同技术挑战。因此，探寻一种全新的、具有较高的质量比能量的新型储能体系一直是储能领域的研究热点。锂-硫电池的概念最早出现在19世纪60年代。时至今日，社会对于高能电池的需求越来越强。锂-硫电池也因为其高达2600W·h/kg的质量能量密度而备受关注，锂-硫电池也有望作为下一代高能量密度电池系统得到应用。此外，锂-硫电池中正极活性物质-硫单质还具有储量丰富、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种N掺杂CNT原位包覆Co纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：(1)将尿素、硼酸、聚乙二醇及硝酸钴溶于水中，搅拌混合均匀后，加热使溶剂挥发完全，干燥，得到前驱体粉末；(2)将步骤(1)得到的前驱体粉末进行热处理，得到N掺杂CNT原位包覆Co纳米颗粒复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种N掺杂CNT原位包覆Co纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：(1)将尿素、硼酸、聚乙二醇及硝酸钴溶于水中，搅拌混合均匀后，加热使溶剂挥发完全，干燥，得到前驱体粉末；(2)将步骤(1)得到的前驱体粉末进行热处理，得到N掺杂CNT原位包覆Co纳米颗粒复合材料。2.根据权利要求1所述的一种N掺杂CNT原位包覆Co纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述聚乙二醇与硝酸钴的质量比为0.5:(0.2～0.6)。3.根据权利要求2所述的一种N掺杂CNT原位包覆Co纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：所述聚乙二醇与硝酸钴的质量比为0.5:0.4。4.根据权利要求1所述的一种N掺杂CNT原位包覆Co纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述干燥的温度为60～80℃。5.根据权利要求1所述的一种N掺杂CNT原位包覆Co纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述热处理在氩气气氛下进行，热处理温度为700～900℃，时间为4～6h。6.一种N掺杂CNT原位包覆Co纳米颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，王卓森，梁明森，赵尉铭，朱敏，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44