【CN110212172A】一种碳材料原位沉积纳米铅晶粒氧化铅的复合材料及其制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910387267.3

(22)申请日 2019.05.10

(71)申请人 重庆大学

地址 400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号

(72)发明人 李新禄　吴玉洋　王荣华　李永健　

(51)Int.Cl.

H01M 4/36(2006.01)

H01M 4/57(2006.01)

H01M 4/62(2006.01)

H01M 10/06(2006.01)

B82Y 30/00(2011.01)

(54)发明名称

一种碳材料原位沉积纳米铅晶粒/氧化铅的

复合材料及其制备方法

(57)摘要

一种碳材料原位沉积纳米铅晶粒/氧化铅的

复合材料及其制备方法，本发明以碳材料和可溶

性铅盐为原料，经混合、化学沉淀、固液分离、洗

涤干燥以及高温烧结等工艺得到最终产品。本发

明工艺简单，操作方便，生产成本低，有利于实现

大规模化生产，便于推广应用；采用本发明方法

制得的产品具有高导电性、高析氢过电位、高电

容和优良的电化学性能等特点。本发明方法可广

泛用于铅碳电池、锂离子电池、超级电容器等化

学电源。权利要求书1页 说明书7页 附图1页CN 110212172 A 2019.09.06

C N 110212172

A

权　利　要　求　书1/1页CN 110212172 A

1.一种碳材料原位沉积纳米铅晶粒/氧化铅的复合材料，其特征在于所述材料的组分及其质量百分数为：

碳材料 10～80％

纳米铅晶粒 80～15％

氧化铅 10～5％

其中：所述的碳材料为碳纳米管或活性炭或碳纳米纤维或石墨烯纳米片或氧化石墨，含碳量至少在90％以上；纳米铅晶粒的粒径为30～500nm；氧化铅的粒径为10～300nm。

2.一种碳材料原位沉积纳米铅晶粒/氧化铅复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)按照可溶性铅盐的质量：去离子水的体积之比为0.1～0.6g：500ml的比例，将可溶性铅盐溶解到去离子水中，充分搅拌后得到混合溶液A；

其中：所述的可溶解铅盐为硝酸铅或醋酸铅或硫酸铅；

(2)按照碳材料的质量：混合溶液A的体积之比为1g：500ml的比例，将碳材料均匀分散到混合溶液A中，在室温下混合搅拌10～30分钟，得到碳材料与可溶性铅盐的混合溶液B；

其中：所述的碳材料为碳纳米管或活性炭或碳纳米纤维或石墨烯纳米片或氧化石墨；

(3)按照混合溶液B：碱溶液之体积比为1：50的比例，将一定浓度的碱溶液缓慢加入到混合溶液B，在室温下混合搅拌10～30分钟，得到混合溶液C；

其中：所述的碱溶液为KOH或NaOH或Na2CO3或NaHCO3或氨水，浓度为1mol/L；

(4)将(3)所得的混合溶液C进行固液分离，用去离子水和乙醇中的一种或两种洗涤溶液反复洗涤，直至滤液达到中性(即pH达到7)，将最后收集的固体物置于-50～-80℃、真空度为1～10Pa下干燥4～24小时，得到碳材料原位沉积纳米铅晶粒/氧化铅复合材料的前驱体；

其中：所述的固液分离为离心分离或真空抽滤，离心分离的转速为2000～4000r/min，真空抽滤的真空度为-0.09～-0.1MPa；

(5)将(4)所得的前驱体在惰性气体中加热至300～600℃，并保温2～6小时，冷却至室温后即可制备得到碳材料原位沉积纳米铅晶粒/氧化铅的复合材料。

其中：所述的惰性气体为高纯的氮气或氩气或氦气。

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