一种氧化锌基碳复合纳米材料制备方法、产品及应用技术

本发明专利技术公开了一种氧化锌基碳复合纳米材料制备方法、产品及应用。方法包括：(1)将碱式碳酸锌颗粒均匀分散在去离子水中，制得浓度为15‑25mg/ml的碱式碳酸锌分散液；(2)加入pH值缓冲液，调节pH在7.5‑8.5之间，加入足量用于形成碳层的水溶性聚合物单体，发生聚合反应或缩聚反应在碱式碳酸锌颗粒表面包裹碳晶前驱体聚合物，固液分离清洗干燥；(3)在无氧气氛下煅烧并退火获得所述氧化锌基碳复合纳米材料。制备的产品为中空非晶碳球限域氧化锌纳米颗粒，能应用于制备锂离子电池负极材料。本发明专利技术反应条件温和，步骤简单，反应物产率高，不需要引入任何牺牲模板，降低了除模板过程所需的生产成本，同时产率高，适合大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化锌基碳复合纳米材料制备方法、产品及应用
本专利技术属于纳米材料制备领域，更具体地，涉及一种氧化锌基碳复合纳米材料制备方法、产品及应用。
技术介绍
伴随着全球不可再生资源的减少和日益严峻的环境问题，能源转化和储备材料的开发刻不容缓。特别是近年来民用电子产品、空间技术和军用电子设备的发展，加剧了对小型分立的移动电源的需求。因此，在过去几十年中，设计和开发具备高能量密度、库伦效率、循环次数和循环稳定性锂离子电池(LIB)一直是备受关注的问题。在电极材料方面的突破是下一代锂离子电池成功开发的关键，目前大量的研究工作集中于寻找新型材料以及多样化的合成方法，开发了多种能够改善电极能量密度和稳定性的新功能复合材料。在传统和商用阴极材料的众多替代品中，ZnO因其高理论容量(987mAhg-1)、低成本和高自然储量而成为极具有商业前景的锂离子电池负极材料。即便如此，与其他金属氧化物一样，ZnO固有的导电性差，并且在充放电循环时会发生不利于稳定性的体积膨胀，从而限制了其能量存储性能。事实证明，构造ZnO基复合电极能够显著改善其比容量、库伦效率和循环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化锌基碳复合纳米材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将碱式碳酸锌颗粒均匀分散在去离子水中，制得浓度为15-25mg/ml的碱式碳酸锌分散液；/n(2)向步骤(1)制得的碱式碳酸锌分散液，加入pH值缓冲液，调节pH在7.5-8.5之间，加入足量用于形成碳层的水溶性聚合物单体，使得碱式碳酸锌质量与单体中碳元素质量之比在1:0.4至1:0.8之间，发生聚合反应或缩聚反应在碱式碳酸锌颗粒表面包裹含碳前驱体聚合物，固液分离清洗干燥后获得表面包裹有非晶碳前驱体聚合物的碱式碳酸锌颗粒；/n(3)将步骤(2)获得的表面包裹有非晶碳前驱体聚合物的碱式碳酸锌颗粒在无氧气氛下煅烧并退火，获得...

【技术特征摘要】
1.一种氧化锌基碳复合纳米材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将碱式碳酸锌颗粒均匀分散在去离子水中，制得浓度为15-25mg/ml的碱式碳酸锌分散液；
(2)向步骤(1)制得的碱式碳酸锌分散液，加入pH值缓冲液，调节pH在7.5-8.5之间，加入足量用于形成碳层的水溶性聚合物单体，使得碱式碳酸锌质量与单体中碳元素质量之比在1:0.4至1:0.8之间，发生聚合反应或缩聚反应在碱式碳酸锌颗粒表面包裹含碳前驱体聚合物，固液分离清洗干燥后获得表面包裹有非晶碳前驱体聚合物的碱式碳酸锌颗粒；
(3)将步骤(2)获得的表面包裹有非晶碳前驱体聚合物的碱式碳酸锌颗粒在无氧气氛下煅烧并退火，获得所述氧化锌基碳复合纳米材料。


2.如权利要求1所述的氧化锌基碳复合纳米材料制备方法，其特征在于，所述碱式碳酸锌颗粒，粒径在1-2微米之间，优选采用醋酸锌与草酸进行溶胶凝胶反应获得。


3.如权利要求1所述的氧化锌基碳复合纳米材料制备方法，其特征在于，所述碱式碳酸锌颗粒具体制备步骤如下：
(A)将浓度为0.12-0.17mol/L的草酸溶液与0.8-1.2mol/L的醋酸锌溶液，按照体积比1:1混合，进行溶胶凝胶反应，获得反应产物；控制反应物浓度和配比，能有效控制最终碱式碳酸锌颗粒的粒径，从而获得粒径在适当范围之内的碱式碳酸锌颗粒，直接应用于制备氧化锌...

【专利技术属性】
技术研发人员：金云霞，李佳，郭俊明，杨留方，
申请(专利权)人：云南民族大学，
类型：发明
国别省市：云南;53