一种氮-磷双掺杂分等级多孔碳材料的制备方法及应用技术

一种氮‑磷双掺杂分等级多孔碳材料的制备方法及应用，属于电池正极材料的技术领域。本发明专利技术要解决现有制备杂原子掺杂的分等级多孔碳材料方法存在工艺复杂、不易控制的技术问题。本发明专利技术方法在具有三维连通骨架的聚苯胺‑植酸气凝胶中引入氯化物无机盐，热解后进行酸洗和水洗，除去材料中的可溶物质，改变碳材料的孔结构，同时提高其导电性，以保证硫/碳复合材料在电池循环过程中稳定性。本发明专利技术制备方法所涉及操作过程简单易行，适于大量生产，成本较低，材料制备方法重复性高。本发明专利技术适用于锂硫电池硫正极载体材料。

Preparation and application of a kind of N-P double doped graded porous carbon material

【技术实现步骤摘要】
一种氮-磷双掺杂分等级多孔碳材料的制备方法及应用
本专利技术属于电池正极材料的
；涉及一种氮-磷双掺杂分等级多孔碳材料的制备方法及应用，具体采用氯化物无机盐辅助炭化制成。
技术介绍
随着能源和环境问题的日益突出以及电子电动设备的迅猛发展，传统锂离子电池已经越来越难以满足人们对于高能量密度电池的需求。锂硫电池因其能量密度高、成本低以及无污染等优点，被认为是极有潜力的下一代高能量密度储能体系。然而，锂硫电池中正极材料电子、离子电导率低，充放电过程中电极体积变化大，多硫化锂等中间产物的溶解和伴随的“穿梭效应”导致锂硫电池的循环寿命差，阻碍其产业化的应用发展。正极材料中碳质材料的引入可以提高硫及硫化锂的导电性，缓冲体积变化，抑制多硫化锂穿梭，是提高其电化学性能的有效手段。在这类材料中，氮、氧、硫、磷、硼等杂原子掺杂的分等级多孔碳材料因其具有轻质、导电性良好、比表面积大、孔结构分布合理、对多硫化锂有较强的吸附能力、可提供了利于硫化锂沉积的界面等特征而成为硫最理想的载体。目前，杂原子掺杂的分等级多孔碳材料的制备方法主要有：(1)直接烧结聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮-磷双掺杂分等级多孔碳材料的制备方法，其特征在于所述制备方法按以下步骤进行：/n步骤一、将苯胺溶于植酸水溶液中，搅拌混合均匀；/n步骤二、然后加入过硫酸铵水溶液，混合均匀，在一定温度下静置反应，反应结束后，水洗，冷冻干燥得到聚苯胺植酸气凝胶；/n步骤三、将步骤二获得的聚苯胺植酸气凝胶超声分散于无机盐氯化物溶液中，加热蒸干水分；/n步骤四、然后在惰性气氛下碳化，酸处理，水洗，真空干燥，得到氮-磷双掺杂分等级多孔碳材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种氮-磷双掺杂分等级多孔碳材料的制备方法，其特征在于所述制备方法按以下步骤进行：
步骤一、将苯胺溶于植酸水溶液中，搅拌混合均匀；
步骤二、然后加入过硫酸铵水溶液，混合均匀，在一定温度下静置反应，反应结束后，水洗，冷冻干燥得到聚苯胺植酸气凝胶；
步骤三、将步骤二获得的聚苯胺植酸气凝胶超声分散于无机盐氯化物溶液中，加热蒸干水分；
步骤四、然后在惰性气氛下碳化，酸处理，水洗，真空干燥，得到氮-磷双掺杂分等级多孔碳材料。


2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于步骤一中按苯胺和植酸的摩尔比为(2～7)：1的比例将苯胺溶于植酸水溶液中，植酸水溶液的摩尔浓度为0.1mol·L-1～1mol·L-1。


3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于步骤二中过硫酸铵水溶液的摩尔浓度为0.5mol·L-1～10mol·L-1。


4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于步骤二中按苯胺与过硫酸铵的摩尔比为14：1的比例加入过硫酸铵水溶液。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴长松，刘建超，刘晨，李如宏，陈天瑞，穆德颖，万伟华，魏俊华，王振，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，贵州梅岭电源有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23