一种中空LDH/MnO制造技术

本发明专利技术提供了一种中空LDH/MnO

【技术实现步骤摘要】
一种中空LDH/MnO2纳米笼复合材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种中空LDH/MnO2纳米笼复合材料及其制备方法与应用，属于锂空气电池

技术介绍
作为新一代电池，锂空气电池(Li-O2)具有低成本和环境友好性的优点，并且拥有最高的理论能量密度(理论值为3505Whkg-1)，是最先进的锂离子电池的三到四倍，能满足大规模储能的需求。锂空气电池反应分为氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)两个过程。在ORR过程中，大量的Li2O2在电极表面形成和沉积，阻碍了离子和气体的传输，增加了界面阻抗，导致电池容量和电荷传输能力下降。在OER过程中，具有绝缘和难溶特性的Li2O2难以分解，引发了较高的过电位和缓慢的OER动力学，导致锂空气电池的性能的降低以及电池寿命的缩短。为了改善Li2O2导致的锂空气电池性能降低的问题，开发一种高催化活性的正极材料是研究的重点。LDHs材料具有优异的OER催化性能，而且其开放的离子输运通道和大的表面能加快反应动力学。但它的ORR催化能力弱，而且易堆叠的缺点限制了催化活性。例如：中国专利文本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中空LDH/MnO

【技术特征摘要】
1.一种中空LDH/MnO2纳米笼复合材料，其特征在于，所述复合材料的微观形貌为：中空的LDH纳米笼骨架上生长有MnO2纳米片，所述的复合材料为十二面体结构；所述的LDH为MnCoLDH、FeCoLDH、CoCoLDH、NiCoLDH或CuCoLDH。


2.权利要求1所述的中空LDH/MnO2纳米笼复合材料的制备方法，包括步骤如下：
(1)将ZIF-67和金属无机盐分别分散于有机溶剂中，得到ZIF-67分散液和金属无机盐分散液；将金属无机盐分散液加入ZIF-67分散液中，搅拌恒温反应；然后经离心、洗涤、干燥，得到LDH材料；
(2)将LDH材料加入KMnO4溶液中，搅拌混合均匀，得混合液，将所得混合液进行水热反应，然后经离心、洗涤、干燥，得到中空LDH/MnO2纳米笼复合材料。


3.根据权利要求2所述的中空LDH/MnO2纳米笼复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述ZIF-67的制备方法包括步骤：将2-甲基咪唑的甲醇溶液加入到硝酸钴的甲醇溶液中并搅拌均匀，将所得混合溶液于室温老化12-48h，经离心、洗涤、干燥得到ZIF-67。


4.根据权利要求3所述的中空LDH/MnO2纳米笼复合材料的制备方法，其特征在于，硝酸钴的甲醇溶液的浓度为0.1-0.15mol/L；所述的2-甲基咪唑的甲醇溶液的浓度为0.4-0.6mol/L；所述的硝酸钴和2-甲基咪唑的摩尔比为1：4-8；所述的洗涤为用甲醇进行洗涤3次；所述的干燥为在60℃下干燥12h。


5.根据权利要求2所述的中空LDH/MnO2纳米笼复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的金属无机盐为锰盐、铁盐、钴盐、镍盐或铜盐；所述的金属无机盐为相应金属的硝酸盐或氯化物；所述的ZIF-67和金属无机盐的质量比为0.1-0.5：0.3-1；所述的ZIF-67分散液的浓度为5-10g/L；所述的金属无机盐分散液的浓度为15-50g/L。


6.根据权利要求2所述的中空LDH/MnO2纳米笼复...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹龙卫，丁明洁，王朋，张志薇，赵瑞正，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37