[发明专利]一种四氧化三钴纳米线阵列、其制备方法以及作为锂离子电池负极的用途

权利要求书

1.一种四氧化三钴纳米线阵列，其特征在于，阵列形貌为菱形结构，菱形的边长为100nm ~ 500 nm，菱形内角的锐角为30°~60°，阵列长度为5μm ~20μm。

2.一种四氧化三钴纳米线阵列的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将钴盐、化学结合剂、碱性反应物和水在常温下进行混合搅拌得到混合均匀的溶液，将该溶液移入内衬为聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜中，并将干净的衬底置于溶液中，进行水热反应，反应完成后，取出衬底并进行冲洗和真空烘干得到四氧化三钴先驱体；

（2）将四氧化三钴先驱体在惰性气氛中进行热处理，即得到四氧化三钴纳米线阵列。

3.根据权利要求2所述的四氧化三钴纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中的衬底是铜、镍、铁、铝、钛、钴、玻璃或硅衬底的一种。

4.根据权利要求2所述的四氧化三钴纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中的钴盐为硝酸钴、醋酸钴或氯化钴，碱性反应物为六亚甲基四胺。

5.根据权利要求2所述的四氧化三钴纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中的化学结合剂为氟化钠，氟化钾或氟化铵。

6.根据权利要求2所述的四氧化三钴纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中的钴盐、化学结合剂和碱性反应物的摩尔比为1:1:5~1:4:5。

7.根据权利要求2所述的四氧化三钴纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中水热反应的温度为50℃~120℃，时间为1小时~48小时。

8.根据权利要求2所述的四氧化三钴纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中不锈钢高压反应釜填装度为40%~85%。

9.根据权利要求2所述的四氧化三钴纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）中热处理温度为200℃ ~ 800℃，气氛为氩气或氮气，热处理时间为1小时~6小时。

10.根据权利要求1所述的四氧化三钴纳米线阵列作为锂离子电池负极的用途。