【技术实现步骤摘要】
一种新型合金材料复合碳纳米管及其制备方法和应用
本专利技术属于锂电池电极材料
,具体涉及一种新型合金材料复合碳纳米管及其制备方法和应用。
技术介绍
锗基材料因具有较高的理论储锂容量而受到广泛的关注,然而,由于价格昂贵,并且嵌脱锂过程中伴随着较大的体积膨胀,使得该材料在应用上受到了极大的限制。近期,有研究表明,复合碳材料可以有效地缓解材料在充放电过程中产生的体积膨胀,并且能有效地提高材料的导电性。同时,合金类材料也被认为是一种极具前景的储能材料。
技术实现思路
本专利技术首次原位合成了碳纳米管限域钴化锗纳米合金复合材料,降低成本的同时显著地提高了锗基材料的导电性和循环稳定性;且碳纳米管为竹节状生长,每个节点处的钴化锗纳米颗粒作为催化剂催化碳纳米管的进一步生长,碳纳米管不仅搭建了导电网络,而且对钴化锗纳米合金的生长起到了良好的限域作用。同时,因其良好的拉伸性能对锗在嵌锂过程中造成的体积膨胀具有极好的缓冲效果。钴化锗合金材料可以在保证容量的同时极大地降低经济成本,此外,合金材料对提高导电性以及缓冲体积膨胀具有很好的效果。为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种新型合金材料复合碳纳米管的制备方法,包括以下步骤:将2mmolCoNO3·6H2O和1mmolGeCl4溶解于20mlDMF溶液中,4mmol2-甲基咪唑加入到上述溶液中常温下搅拌20min,将反应液转移到50ml的聚四氟乙烯内衬中,投入160℃烘箱反应24h,将取出的反应产物用去离子水清洗数次之后将样品烘干,接着在氢氩混合气氛围下700摄氏度煅烧2h。得到最终产物Co5Ge3@CNT。上述新型合 ...
【技术保护点】
1.一种新型合金材料复合碳纳米管的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)将CoNO3·6H2O 和GeCl4 溶解于DMF 溶液中,然后再加入2‑甲基咪唑常温下搅拌20 min得反应液;(2)将反应液转移到50ml的聚四氟乙烯内衬中,投入160℃烘箱反应24h,将取出的反应产物用去离子水清洗后烘干;(3)将烘干后的产物在氢氩混合气氛围下进行煅烧得到新型合金材料复合碳纳米管Co5Ge3@CNT。
【技术特征摘要】
1.一种新型合金材料复合碳纳米管的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)将CoNO3·6H2O和GeCl4溶解于DMF溶液中,然后再加入2-甲基咪唑常温下搅拌20min得反应液;(2)将反应液转移到50ml的聚四氟乙烯内衬中,投入160℃烘箱反应24h,将取出的反应产物用去离子水清洗后烘干;(3)将烘干后的产物在氢氩混合气氛围下进行煅烧得到新型合金材料复合碳纳米管Co5Ge3@CNT。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中CoNO3·6H2O的摩尔量为2mmol,GeCl4的摩尔量为1mmol,2-...
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