水热法制备纳米氧化物工艺的研究(3)
/g)，
在一定程度上解决了小颗粒材料存在的团聚问题，这是其他材料无法代替的特性。
下面简单介绍下氧化钴作为电极材料的主要用途：氧化钴由于其特有的特性，主要被
用于电池行业。上世纪八十年代以来，大量应用于充电电池领域的钴粉被作为高能电池充
放电的活化剂。日、德等国科学家在九十年代初成功的在电池原料中添加亚钴材料，使其
一下在电池行业研究与发展领域中有着很高的价值和技术。进入20 世纪一流，随着电池
产业不断的发展，锂电子也受到了广大的关注，钴氧化物也被主要用来制备锂离子电池电
极材料，因此使钴的消费量随着时间不断的增加，并且在电池行业中钻应用的份额飞速的
上升着。
1.2 水热法介绍
水热法是利用在高温高压中把那些在一个大气条件下难溶或无法溶解的物质在水溶
液中溶解的一种方法，或者反应生成该物质的溶解产物，产生对流以形成过饱和状态而析
出生长晶体的方法通过控制高压釜内溶液的温差[3]
。用水热法制备的粉体无需进一步烧
结，这就可以避免在烧结过程中晶粒会长大的缺点而且杂质不容易混入，合成的晶体具有
晶面，而且热应力较小，内部缺陷也较少。其包裹体与天然宝石十分相近。相比于其他方
法，水热法在合成纳米氧化物材料时具有如下优势：明显降低反应温度， （100-240 ℃） ，
能够以单一步骤完成产物的形成与晶化，能够控制产物配比，制备单一相材料，成本相对
较低，操作流程简单，容易得到取向好，完美的晶体，在生长的晶体中，能均匀地掺杂，
可调节晶体生成的环境气氛。
下面是晶体在水热条件下进行生长的一些优点： （1）由于水热晶体的生长条件是在相
对较低的热应力下，因此相比高温熔体中生长的晶体其位错密度很低； （2）在相对较低的
温度下水热晶体生长，因此可以得到其他方法所难以获取的物质低温同质异构体； （3） 在
相对较低的温度下水热法晶体生长，可通过控制反应气氛从而形成氧化或还原反应，可以
实现其他方法所难以获得的物质的某些物象生成； （4）水热反应体系下存在溶液的快速对
流和十分有效的溶质扩散，因此水热结晶具有较快的生长速率[4]
。
水热法又分为水热晶化法、水热氧化法、水热还原法、水热沉淀法、水热分解法、 水热合成法[5,6]
等。赵晶晶、郑明波、吕洪岭、李念武、黄毅、张松涛、曹洁明等[7]
采用简单
的水热法制备出功能化石墨烯与CoOOH 的复合物， 再通过低温热处理得到功能化石墨烯
-Co3O4复合材料；采用扫描电子显微镜分析了样品的形貌；测定了其电化学性能和氮气
吸脱附行为。测试结果表明，Co3O4粒子很好地负载在石墨烯片层之间和表面；形成的复
合物具有纳米孔道结构，这些纳米孔道结构有利于电解液离子的传输；而石墨烯良好的导
电性有利于电子传递和提高Co3O4粒子的电容贡献值。与此同时，复合物在充放电电流密
度为 1A/g 时的电容达 320F/g，表现出了优异的超电容性能，是很好的电容材料。
Hong Mei 等[8]
等采用水热碳化和煅烧法成功合成纳米四氧化三钴空心球。在该方法
中，通过水热碳化在140℃的低温下得到的碳球被用作模板。在碳化过程中通过傅里叶变
换红外光谱(FT-IR)和拉曼光谱查看。采用水热碳球为模板的四氧化三钴空心球的形成可
以归因于金属离子的吸附和Co(OH)2的异相成核，这与传统的吸附理论不同。得到的四