一种基于壳聚糖及其衍生物氮掺杂多孔碳球-氧化钴纳米复合负极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种基于壳聚糖及其衍生物的氮掺杂多孔碳球-氧化钴纳米复合负极材料及其制备方法，属于电化学和新能源材料领域。本发明先以壳聚糖及其衍生物为碳源和氮源前驱物，采用硬模板碳化的方法制备出氮掺杂多孔碳球；然后采用温和的水热法将氧化钴纳米粒子负载到氮掺杂多孔碳球上，即制得氮掺杂多孔碳球-氧化钴纳米复合材料。该材料综合了氮掺杂多孔碳球的结构特点和氧化钴纳米粒子的小尺寸效应优点，由于二者协同效应的发挥，使制得的材料用作锂离子电池负极材料时展现了比商业化石墨材料高的可逆比容量、良好的循环稳定性和优异的大倍率放电性能。本发明的方法可操作性强，制备条件温和，对设备要求不苛刻，适于产业化生产；该方法制备的氮掺杂多孔碳球-氧化钴纳米复合材料在锂离子电池、超级电容器等电化学领域有潜在的应用价值。