氟化螺旋碳纳米管的制备方法及在锂一次电池中的应用技术

一种氟化螺旋碳纳米管的制备方法，属于氟化碳材料制备技术领域。以酒石酸亚铁粉末作为催化剂前驱体，引入极性分子作为催化助剂，以提高螺旋碳纳米管的纯度和产量；将得到的螺旋碳纳米管与催化剂颗粒的复合物在硝酸溶液中浸泡，以去除催化剂颗粒；进行氟化反应，得到氟化螺旋碳纳米管。本发明专利技术通过制备工艺对螺旋碳纳米管的形貌进行调控，进而调控其氟化活性位点的数量，最终调控其氟化反应过程，改善材料的导电性和放电极化效应。同时，通过优化氟化工艺调控氟化螺旋碳纳米管的形貌、结构和氟碳比，使得氟化碳纳米管的管壁出现裂痕甚至断裂，为锂离子提供扩散通道，减小了放电时的极化，得到高氟碳比、高比容量的锂/氟化碳一次电池正极材料。

【技术实现步骤摘要】
氟化螺旋碳纳米管的制备方法及在锂一次电池中的应用
本专利技术属于锂一次电池和氟化碳纳米材料制备
，具体涉及一种氟化螺旋碳纳米管的制备方法及其在锂一次电池中的应用。
技术介绍
螺旋碳纳米管是在线型碳纳米管中周期性地插入碳五元环和七元环而得到的一种螺旋状的碳纳米材料。其独特的螺旋结构决定了它在光学、电学、磁学、微波吸收、力学及化学等方面都具有独特的性质，具有很大的理论研究及潜在应用价值。锂/氟化碳电池是以氟化碳(CFx)为正极活性材料，锂金属为负极材料组成的一次电池。目前，常见的锂一次电池有锂/二氧化锰电池、锂/二氧化硫电池、锂/亚硫酰氯电池、锂/氟化碳电池等。其中，锂/氟化碳电池理论能量密度最高，高达2180Wh/kg，实用比能量也可达到250～800Wh/kg。除此之外，锂/氟化碳电池还具有工作温度范围宽，放电平台稳定，自放电小，无污染等特点。锂/氟化碳电池已广泛用于单兵动力源系统供电、有源植入式医疗器械供电等，未来还有望作为导弹、运载火箭的供电电源，发展前景广阔。然而，目前限制锂/氟化碳电池应用的难题主要有：1.氟化碳的低电导率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氟化螺旋碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、螺旋碳纳米管与催化剂颗粒的复合物的制备；/n1.1称取酒石酸亚铁粉末，置于管式炉内，向管式炉内通入惰性气体作为载气、通入水蒸气作为催化助剂、通入氢气以形成还原气氛，升温至450～600℃，保温30～60min；/n1.2保持管式炉温度不变，停止通入氢气，并改为向管式炉内通入乙炔气体、或乙炔与氢气的混合气体，反应30～60min；/n1.3反应完成后，自然冷却至室温，取出，即可得到螺旋碳纳米管与催化剂颗粒的复合物；/n步骤2、将步骤1得到的螺旋碳纳米管与催化剂颗粒的复合物在硝酸溶液中浸泡12～48h，抽滤、洗涤、干燥，得到...

【技术特征摘要】
1.一种氟化螺旋碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、螺旋碳纳米管与催化剂颗粒的复合物的制备；
1.1称取酒石酸亚铁粉末，置于管式炉内，向管式炉内通入惰性气体作为载气、通入水蒸气作为催化助剂、通入氢气以形成还原气氛，升温至450～600℃，保温30～60min；
1.2保持管式炉温度不变，停止通入氢气，并改为向管式炉内通入乙炔气体、或乙炔与氢气的混合气体，反应30～60min；
1.3反应完成后，自然冷却至室温，取出，即可得到螺旋碳纳米管与催化剂颗粒的复合物；
步骤2、将步骤1得到的螺旋碳纳米管与催化剂颗粒的复合物在硝酸溶液中浸泡12～48h，抽滤、洗涤、干燥，得到纯化的螺旋碳纳米管；
步骤3、将步骤2得到的螺旋碳纳米管放入管式炉内，在惰性气体气氛下加热至600～900℃，并在600～900℃下保温2～6h；然后将温度降低至200～400℃，以100～200mL/min的气流量通入氟气，进行氟化反应2～6h，即可得到氟化螺旋碳纳米管。


2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：简贤，李泽骁，付健桉，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51