CN108862364B - 一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法 - Google Patents

一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108862364B
CN108862364B CN201811106493.1A CN201811106493A CN108862364B CN 108862364 B CN108862364 B CN 108862364B CN 201811106493 A CN201811106493 A CN 201811106493A CN 108862364 B CN108862364 B CN 108862364B
Authority
CN
China
Prior art keywords
particle
molten salt
fused salt
nanometer
molten
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811106493.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108862364A (zh
Inventor
尹华意
赵海佳
谢宏伟
宁志强
宋秋实
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeastern University China
Original Assignee
Northeastern University China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeastern University China filed Critical Northeastern University China
Priority to CN201811106493.1A priority Critical patent/CN108862364B/zh
Publication of CN108862364A publication Critical patent/CN108862364A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108862364B publication Critical patent/CN108862364B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00—Compounds of copper
    • C01G3/02—Oxides; Hydroxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/054—Accumulators with insertion or intercalation of metals other than lithium, e.g. with magnesium or aluminium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/10—Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
    • C01P2004/16—Nanowires or nanorods, i.e. solid nanofibres with two nearly equal dimensions between 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32—Spheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40—Electric properties
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，属于熔盐溶剂化反应领域。该方法包括：将熔盐原料进行脱水处理；将脱水后的熔盐原料，真空状态下，升温至200～500℃，保温3～5h，通入Ar作为保护气，继续升温至熔盐熔化温度，得到熔融状态的熔盐体系；将CuO粉末加入到熔融状态的熔盐体系中，在实验温度下恒温静置1～3h后，降温至室温，得到CuO熔盐体系；向CuO熔盐体系中，加入水，搅拌至熔盐全部溶解后，得到熔盐的水溶液；离心、清洗、干燥，得到纳米Cu2O颗粒。采用本方法制备Cu2O具有成本低、工艺流程简单、高效和环境友好的优点。

Description

一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法
技术领域
本发明涉及熔盐溶剂化反应技术领域，具体涉及一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法。
背景技术
由于锂电池具有充电快使用持久等优点，使得锂电池具有十分广阔的前景。传统上，由于碳基材料具有相对较高的初始容量和较低的电压，通常用作锂离子电池的负极。但这种电池每消耗1千瓦时的电量就会产生70公斤的CO2，造成环境污染。因此，近年来发展了具有低成本、储量丰富、无毒、高容量的过渡金属氧化物替代碳基材料做负极，如Cu2O、NiO、SnO、TiO2等。但普通Cu2O做负极时，锂的嵌入使得Cu2O还原成Cu纳米晶体，锂脱出时 Cu又被氧化，即在充放电过程中会造成电极的体积变化较大，降低锂离子的电化学性能。而纳米级材料可提高电池的容量和可充电性，因此为解决体积膨胀的问题，制备Cu2O纳米结构电极是十分必要的。目前制备Cu2O的方法主要有气相法、电化学法、水热法、溶剂热法、沉淀法等，这些方法虽然可以制备出Cu2O纳米颗粒，但是都存在诸多缺陷。例如气相法、溶剂热法和水热法对实验设备要求高，导致成本高；电化学法存在耗电高、操作成本高及安全问题；沉淀法所需原料繁多，使得工艺较为复杂。而熔盐溶剂化法成本低、工艺流程简单、耗时短并且环境友好。
发明内容
本发明的目的是提供一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，将熔盐置于刚玉坩埚内，并放置于马弗炉中进行加热至指定温度。恒温稳定后在氩气氛围下加入一定量的CuO，恒温静置一段时间后降温，取出熔盐，加入过量的水进行磁力搅拌加速熔盐溶解。后将溶液进行离心，收集粉末反复清洗后烘干，即得到纳米Cu2O颗粒。采用本发明的方法制备Cu2O 具有成本低、工艺流程简单、高效和环境友好的优点。
本发明的一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，包括以下步骤：
步骤1：熔盐原料的预处理
将熔盐原料粉末分别置于马弗炉中，密封，在真空状态下，进行脱水处理后，随炉冷却至室温，得到脱水后熔盐原料；其中，所述的熔盐为氯化盐、碳酸盐或硝酸盐中的一种；
步骤2：反应体系的组装
(1)将脱水后的熔盐原料，置于刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚放入清洗烘干后的反应器中，密封；
(2)将密封后的反应器置于马弗炉中，真空状态下，升温至200～500℃，保温3～5h，通入 Ar作为保护气，继续升温至熔盐熔化温度，得到熔融状态的熔盐体系；
(3)将CuO粉末加入到熔融状态的熔盐体系中，在实验温度下恒温静置1～3h后，降温至室温，得到CuO熔盐体系；其中，CuO的加入量为熔盐体系总质量的1％～10％；所述的实验温度比熔盐熔化温度高0℃～400℃；
(4)将刚玉坩埚取出，向CuO熔盐体系中，加入去离子水，搅拌至熔盐全部溶解后，得到熔盐的水溶液；
步骤3：后处理
(1)将熔盐的水溶液离心，得到橙黄色粉末；
(2)将橙黄色粉末清洗、干燥，得到纳米Cu2O颗粒。
所述的步骤1中，所述的熔盐原料粉末的粒径≤2mm。
所述的步骤1中，所述的脱水处理方法为：升温至200～500℃，恒温至10～15h，升温速率为2～5℃/min。
所述的步骤2的(1)中，所述的清洗烘干，具体为用清水反复清洗后自然晾干，在放置马弗炉中加热至100℃～120℃，加热速率为2～3℃/min，并恒温20～60min。
所述的步骤2的(2)中，作为优选，真空状态下，先升温至300℃，保温4h，目的在于将称量时熔盐所吸的水去除，升温速率为3～10℃/min，优选为5℃/min。
所述的步骤2的(2)中，所述的继续升温至熔盐熔化温度，升温速率为2～5℃/min，优选为3℃/min。
所述的步骤2的(2)中，通入氩气作为保护气体，氩气流速为80～150mL/min，优选为 100mL/min。
所述的步骤2的(2)中，当熔盐体系为氯化熔盐体系时，优选为纯CaCl2，或CaCl2和NaCl 的混合盐，按摩尔比，NaCl：CaCl2＝(0.4～0.5)：(0.5～0.6)，优选为0.479:0.521。
所述的步骤2的(2)中，当氯化熔盐体系为纯CaCl2时，实验温度为750～950℃；当氯化熔盐体系为CaCl2和NaCl的混合盐时，实验温度为580～900℃。
所述的步骤2的(3)中，所述的CuO粉末采用石英管投入到熔盐体系中，投掷过程中，将氩气关掉，投掷结束后，再次通入氩气。
所述的步骤2的(3)中，降温至室温，降温速率为3～8℃/min，优选为5℃/min。
所述的步骤2的(4)中，所述的搅拌优选为磁力搅拌。
所述的步骤2的(4)中，熔盐的水溶液中，按固液比，CuO熔盐体系：水＝101～110g：500mL。
所述步骤3的(1)中，所述的离心，离心转速为4500～5200转/min，优选为5000转/min，离心时间为20min。
所述的步骤3的(2)中，所述的清洗为，加入去离子水反复清洗，清洗液进行离心去除，离心转速为4500～5200转/min，优选为5000转/min，离心时间为20min。
所述的步骤3的(2)中，所述的干燥为真空干燥。
本发明制备的纳米Cu2O颗粒为球状颗粒、或球状颗粒和纳米线混合，球状颗粒的粒径为100nm～900nm，纳米线的线径为100nm～300nm。
本发明的纳米Cu2O颗粒，作为锂电池或钠电池的负极材料。当本发明的纳米Cu2O颗粒做锂电池时，比容量可达250-600mAh/g。
本发明的一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，其有益效果在于：
1、传统锂电池负极极为碳基材料，使用过程中会释放CO2气体，污染环境，本发明通过在熔盐中溶剂化反应制备Cu2O，可替代锂电池中负极的传统碳基材料。
2、普通Cu2O做锂电池的负极时，在充放电过程中，会造成电极体积膨胀严重，严重影响了锂离子的电化学性能。本发明制备出的Cu2O为纳米级别，由于颗粒的细化，解决的Cu2O 作为负极时，由于体积膨胀严重造成的问题，同时也提高了电池的容量和可充电性。
3、本技术发明具有成本低、工艺流程简单、高效和环境友好的优点。
附图说明
图1为本发明实施例制备纳米Cu2O颗粒的反应示意图。
图2为本发明实施例1制备的纳米Cu2O颗粒的SEM图。
图3为本发明实施例2制备的纳米Cu2O颗粒的SEM图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
以下实例中，除非特殊说明，采用的设备及原料均为市购，化学试剂纯度均为分析纯以上。
以下实施例中，制备纳米Cu2O颗粒的反应示意图见图1。
实施例1
一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，按以下步骤进行：
本实施例中，采用的熔盐为氯化物熔盐，具体为NaCl-CaCl2的混合物，按摩尔比，NaCl： CaCl2＝0.479：0.521。
步骤1：NaCl和CaCl2盐的预处理
(1)将NaCl和CaCl2分别进行研磨，得到粒径为2mm的NaCl粉末和粒径为2mm的CaCl2粉末，研磨后倒入烧杯中，并置于马弗炉中，密封；
(2)在真空状态下，以5℃/min的升温速率升温至300℃并恒温12h进行预处理，以脱去熔盐中的水，后降温至室温取出熔盐，得到预处理脱水后的NaCl和脱水后的CaCl2；
步骤2：反应体系的组装
(1)将不锈钢反应器用清水反复清洗后自然晾干，在放置马弗炉中加热至100℃，加热速率为3℃/min，并恒温30min，得到清洗烘干后的不锈钢反应器；
(2)将32.6g脱水后的NaCl和67.4g脱水后的CaCl2混合后放入刚玉坩埚内，并置于不锈钢反应器内，密封；
(3)将密封好的反应器置于马弗炉内，并在真空状态下，以5℃/min的升温速率，升温至 300℃保持4h，通入氩气做保护气体后，以3℃/min的升温速率，继续升温至700℃，得到熔融状态的熔盐体系；其中，通入氩气做保护气体，氩气流速为100mL/min。
(4)将1gCuO粉末通过石英管投入到熔盐体系中，并在700℃恒温静置2h后，降温至常温，得到CuO熔盐体系；其中，降温至常温的降温速率为5℃/min。
(5)将刚玉坩埚取出，向CuO熔盐体系中，加入500mL去离子水，磁力搅拌3h，得到熔盐的水溶液；
步骤3：样品的处理
(1)将熔盐的水溶液离心，得橙黄色粉末；其中，所述的将熔盐的水溶液离心，离心速率为5000转/min，时间为20min。
(2)将橙黄色粉末用去离子水反复清洗两次后，用乙醇清洗一次，后真空干燥，得到纳米 Cu2O颗粒；其中，所述的将橙黄色粉末用去离子水反复清洗两次后，清洗后均离心处理，离心速率为5000转/min，时间为20min。
对本实施例制备的Cu2O进行测试分析，得到的纳米Cu2O颗粒为球状颗粒，球状颗粒的粒径为100nm～400nm，纳米Cu2O颗粒的SEM见图2。
实施例2
一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，按以下步骤进行：
本实施例中，采用的熔盐为氯化物熔盐，具体为NaCl-CaCl2的混合物，按摩尔比，NaCl： CaCl2＝0.479：0.521。
步骤1：NaCl和CaCl2盐的预处理
(1)将NaCl和CaCl2分别进行研磨，得到粒径为2mm的NaCl粉末和粒径为2mm的CaCl2粉末，研磨后倒入烧杯中，并置于马弗炉中，密封；
(2)在真空状态下，以3℃/min的升温速率，升温至300℃并恒温12h进行预处理，以脱去熔盐中的水，后降温至室温取出熔盐，得到预处理脱水后的NaCl和脱水后的CaCl2；
步骤2：反应体系的组装
(1)将不锈钢反应器用清水反复清洗后自然晾干，在放置马弗炉中加热至100℃，加热速率为3℃/min，并恒温30min，得到清洗烘干后的不锈钢反应器；
(2)将32.6g脱水后的NaCl和67.4g脱水后的CaCl2混合后放入刚玉坩埚内，并置于不锈钢反应器内，密封；
(3))将密封好的反应器置于马弗炉内，并在真空状态下，以5℃/min的升温速率，升温至 300℃保持4h，通入氩气做保护气体后，以3℃/min的升温速率，继续升温至800℃，得到熔融状态的熔盐体系；其中，通入氩气做保护气体，氩气流速为100mL/min。
(4)将1gCuO粉末通过石英管投入到熔盐体系中，并在800℃恒温静置2h，后降温至常温，得到CuO熔盐体系；其中，降温至常温的降温速率为5℃/min。
(5)将刚玉坩埚取出，向CuO熔盐体系中，加入500mL去离子水，磁力搅拌3h，得到熔盐的水溶液；
步骤3：样品的处理
(1)将熔盐的水溶液离心，得橙黄色粉末；其中，所述的将熔盐的水溶液离心，离心速率为5000转/min，时间为20min。
(2)将橙黄色粉末用去离子水反复清洗两次后，用乙醇清洗一次，后真空干燥，得到纳米 Cu2O颗粒；其中，所述的将橙黄色粉末用去离子水反复清洗两次后，清洗后均离心处理，离心速率为5000转/min，时间为20min。
对本实施例制备的Cu2O进行测试分析，得到的纳米Cu2O为球状颗粒和纳米线的混合颗粒，球状颗粒的粒径为100nm～400nm，纳米线的线径为200～400nm，纳米Cu2O颗粒的SEM 见图3。
实施例3
一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，按以下步骤进行：
本实施例中，采用的熔盐为氯化物熔盐，具体为CaCl2。
步骤1：CaCl2盐的预处理
同实施例1，不同点在于：
(1)步骤1中，将CaCl2研磨。
(2)步骤1中，得到预处理脱水后的CaCl2；
步骤2：反应体系的组装
同实施例1，不同点在于：
(1)步骤2的(2)中，将100gCaCl2放入刚玉坩埚内。
(2)步骤2的(3)中，真空300℃保持4h后继续升温至850℃。
(3)步骤2的(4)中，将5gCuO粉末通过石英管投入到熔盐中。
步骤3：样品的处理
(1)将熔盐的水溶液离心，得橙黄色粉末；其中，所述的将熔盐的水溶液离心，离心速率为5000转/min，时间为20min。
(2)将橙黄色粉末用去离子水反复清洗两次后，用乙醇清洗一次，后真空干燥，得到纳米 Cu2O颗粒；其中，所述的将橙黄色粉末用去离子水反复清洗两次后，清洗后均离心处理，离心速率为5000转/min，时间为20min。
其他方式相同。
实施例4
一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，按以下步骤进行：
本实施例中，采用的熔盐为硝酸熔盐，具体为NaNO3。
步骤1：NaNO3盐的预处理
同实施例1，不同点在于：
(1)步骤1中，将NaNO3研磨。
(2)步骤1中，升温至200℃并恒温12h。
(3)步骤1中，得到预处理脱水后的CaCl2。
步骤2：反应体系的组装
同实施例1，不同点在于：
(1)步骤2的(2)中，将100gNaNO3放入刚玉坩埚内。
(2)步骤2的(3)中，真空200℃保持4h后继续升温至500℃。
(3)步骤2的(4)中，将1gCuO粉末通过石英管投入到熔盐中。
步骤3：样品的处理
(1)将熔盐的水溶液离心，得橙黄色粉末；其中，所述的将熔盐的水溶液离心，离心速率为5000转/min，时间为20min。
(2)将橙黄色粉末用去离子水反复清洗两次后，用乙醇清洗一次，后真空干燥，得到纳米 Cu2O颗粒；其中，所述的将橙黄色粉末用去离子水反复清洗两次后，清洗后均离心处理，离心速率为5000转/min，时间为20min。
其他方式相同。

Claims (9)

1.一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：熔盐原料的预处理
将熔盐原料粉末分别置于马弗炉中，密封，在真空状态下，进行脱水处理后，随炉冷却至室温，得到脱水后熔盐原料；其中，所述的熔盐为氯化盐、碳酸盐或硝酸盐中的一种；
步骤2：反应体系的组装
(1)将脱水后的熔盐原料，置于刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚放入清洗烘干后的反应器中，密封；
(2)将密封后的反应器置于马弗炉中，真空状态下，升温至200~500℃，保温3~5h，通入Ar作为保护气，继续升温至熔盐熔化温度，得到熔融状态的熔盐体系；
(3)将CuO粉末加入到熔融状态的熔盐体系中，在实验温度下恒温静置1~3h后，降温至室温，得到CuO熔盐体系；其中，CuO的加入量为熔盐体系总质量的1%~10%；所述的实验温度比熔盐熔化温度高0℃~400℃；
(4)将刚玉坩埚取出，向CuO熔盐体系中，加入去离子水，搅拌至熔盐全部溶解后，得到熔盐的水溶液；
步骤3：后处理
(1)将熔盐的水溶液离心，得到橙黄色粉末；
(2)将橙黄色粉末清洗、干燥，得到纳米Cu2O颗粒；
制备的纳米Cu2O颗粒为球状颗粒、或球状颗粒和纳米线混合，球状颗粒的粒径为100nm~900nm，纳米线的线径为100nm~300nm。
2.如权利要求1所述的熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述的熔盐原料粉末的粒径≤2mm；
所述的步骤1中，所述的脱水处理方法为：升温至200~500℃，恒温至10~15h，升温速率为2~5℃/min。
3.如权利要求1所述的熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，其特征在于，所述的步骤2的(1)中，所述的清洗烘干，具体为用清水反复清洗后自然晾干，在放置马弗炉中加热至100℃~120℃，加热速率为2~3℃/min，并恒温20~60min。
4.如权利要求1所述的熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，其特征在于，所述的步骤2的(2)中，真空状态下，先升温至300℃，保温4h，升温速率为3~10℃/min；
所述的步骤2的(2)中，所述的继续升温至熔盐熔化温度，升温速率为2~5℃/min。
5.如权利要求1所述的熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，其特征在于，所述的步骤2的(2)中，通入氩气作为保护气体，氩气流速为80~150mL/min。
6.如权利要求1所述的熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，其特征在于，所述的步骤2的(2)中，当熔盐体系为氯化熔盐体系时，纯CaCl2，或CaCl2和NaCl的混合盐，按摩尔比，NaCl：CaCl2=(0.4~0.5)：(0.5~0.6)。
7.如权利要求1所述的熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，其特征在于，所述的步骤2的(4)中，熔盐的水溶液中，按固液比，CuO熔盐体系：水=101~110g：500mL。
8.如权利要求1所述的熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，其特征在于，所述步骤3中，离心转速为4500~5200转/min，离心时间为20min。
9.如权利要求1或6所述的熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法，其特征在于，制备的纳米Cu2O颗粒，作为锂电池或钠电池的负极材料；纳米Cu2O颗粒做锂电池时，比容量可达250-600mAh/g。
CN201811106493.1A 2018-09-21 2018-09-21 一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法 Active CN108862364B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811106493.1A CN108862364B (zh) 2018-09-21 2018-09-21 一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811106493.1A CN108862364B (zh) 2018-09-21 2018-09-21 一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108862364A CN108862364A (zh) 2018-11-23
CN108862364B true CN108862364B (zh) 2019-06-11

Family

ID=64324363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811106493.1A Active CN108862364B (zh) 2018-09-21 2018-09-21 一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108862364B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110294490A (zh) * 2019-06-26 2019-10-01 东北大学 熔盐法回收铜切割废料并制备Cu2O粉末的方法及应用
CN110240190A (zh) * 2019-06-26 2019-09-17 东北大学 一种基于铜切割废料回收制备光催化剂Cu2O的方法
CN110127747B (zh) * 2019-06-26 2020-05-05 东北大学 一种从铜矿中直接分离铜并制备Cu2O功能材料的方法
CN110676438A (zh) * 2019-09-25 2020-01-10 东北大学 一种熔盐溶剂制备锂电池用纳米氧化亚铜电极的方法
CN110660988B (zh) * 2019-09-27 2020-11-03 东北大学 一种硅基Si-B负极材料及其合成方法和应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105036174A (zh) * 2015-07-10 2015-11-11 安鹏九 一种亚微米级电子级氧化铜粉的生产方法
CN106477619B (zh) * 2016-09-26 2018-06-19 阜阳师范学院 一种制备光催化剂氧化铜的方法
CN106938852A (zh) * 2017-01-19 2017-07-11 福建翔丰华新能源材料有限公司 一种锂离子电池负极材料用纳米CuO的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108862364A (zh) 2018-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108862364B (zh) 一种熔盐溶剂化法制备纳米Cu2O颗粒的方法
CN108376807A (zh) 一种废旧锂离子电池石墨负极材料修复方法
CN109722538A (zh) 一种熔盐电解回收废旧钴酸锂电池中钴和锂的方法
CN109786739A (zh) 一种熔盐辅助碳热还原回收锂电池正极材料的方法
CN110061319A (zh) 一种废旧动力锂离子电池三元正极材料的回收再生方法
CN102820459A (zh) 一种介孔二氧化钛合成高比能钛酸锂材料的制备方法
CN104577104B (zh) 锂离子电池正极材料锰酸锂废料的再生方法
CN103794775B (zh) 一种铁掺杂锰酸锂锂离子电池正极材料的制备方法
CN106328914A (zh) 利用碳纳米微球为模板制备多壳层中空二氧化锡材料的方法及应用
ES2950430A2 (es) Procedimiento de extracción selectiva de litio de baterías retiradas y aplicación del procedimiento
CN104600284B (zh) 锰酸锂废锂离子电池中正极活性材料的再生方法
CN106711420B (zh) 一种锂电池钛酸锂复合负极材料的制备方法
CN107416913B (zh) 一种球形四氧化三钴粉体的制备方法
CN105271443A (zh) 一种辅助微波加热制备纳米片状CoO、Co3O4的方法
CN109244415A (zh) 一种球形碳包覆钛酸盐复合负极材料的制备方法
WO2024060547A1 (zh) 一种废旧三元正极材料的再生方法
CN107317004B (zh) 一种锂电池负极钛酸锂-铟铋液态金属材料及制备方法
CN106299276A (zh) 一种锂离子负极材料银表面修饰钛酸锂的制备方法
CN110676438A (zh) 一种熔盐溶剂制备锂电池用纳米氧化亚铜电极的方法
CN105552362A (zh) 一种非化学计量比钴锌复合氧化物及其制备方法和应用
CN110127747A (zh) 一种从铜矿中直接分离铜并制备Cu2O功能材料的方法
CN107732207B (zh) 一种铬钛基锂离子电池多级结构负极材料的制备方法
CN107742718B (zh) 一种具有多级结构的钛酸钠锂负极材料的制备方法
CN105826546A (zh) 一种TiO2-B超细纳米线及其制备方法与应用
CN105470491A (zh) 一种利用冷冻干燥技术辅助微乳液法制备锂电负极材料Mn2CoO4的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant