一种N,P掺杂多孔碳包覆CoP的负极活性材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及锂离子电池技术领域，且公开了一种N,P掺杂多孔碳包覆CoP的负极活性材料，中空管状的纳米CoP具有更高的表面积，锂离子的脱嵌位点丰富，N,P掺杂多孔碳包覆CoP，作为锂离子电池负极活性材料，N掺杂主要有石墨氮和吡啶氮的形成存在，具有更高的导电性和电化学性能，P元素在高温碳化过程中产生磷酸衍生物，可以作为成炭剂，加速碳化过程，促进无定型碳转变为石墨化碳，并且P掺杂有利于拓宽碳层间距，提高多孔碳的孔隙结构和比表面积，促进电子和锂离子的扩散和迁移，提高负极材料的实际比容量和倍率性能，N,P掺杂多孔碳的包覆作用，为中空管状CoP的体积变化提供缓冲层，降低容量衰减，提高循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种N,P掺杂多孔碳包覆CoP的负极活性材料及制备方法
本专利技术涉及锂离子电池
，具体为一种N,P掺杂多孔碳包覆CoP的负极活性材料及制备方法。
技术介绍
能源危机和环境问题已经成为人类面临的严峻挑战，因此近年来新型储能材料与能量转换装置的研究越来越广泛，如超级电容器、锂离子电池、钠离子电池等，其中锂离子电池具有体积小、重量轻、能量密度高、循环寿命长、无记忆效应、环境友好等特点，是一种绿色环保二次电源，锂离子电池主要是锂离子在正极材料和负极材料不断脱嵌来工作，因此研究和发展性能优异的负极活性材料是改善锂离子电池性能的关键所在。目前的锂离子电池负极材料主要有碳负极材料，如石墨烯、碳纳米管、多孔碳等；合金类负极材料，如锡基合金、锑基合金等；过渡金属氧化物负极材料，如二氧化锰、二氧化锡等；过渡金属磷化物，如磷化锰、磷化钴、磷化镍等具有很高的理论比容量，并且具有电压平台低、绿色环保扥等优点，是一种非常具有发展潜力的锂离子电池负极活性材料，但是磷化钴CoP的本征电导率和离子导电性较低，不利于充放电过程中电子和锂离子在负极材料中的传输和扩散本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种N,P掺杂多孔碳包覆CoP的负极活性材料，其特征在于：所述N,P掺杂多孔碳包覆CoP的负极活性材料制备方法包括以下步骤：/n(1)向水热反应釜中加入蒸馏水溶剂、氯化钴和尿素，置于恒温反应箱中加热至170-190℃，反应12-24h，减压蒸馏、洗涤并干燥处理，制备得到碱式碳酸钴前驱体；/n(2)将碱式碳酸钴前驱体和次磷酸钠置于气氛炉中，在氮气氛围中，升温速率为2-4℃/min，升温至280-320℃，保温处理2-4h，洗涤并干燥处理，制备得到管状纳米CoP；/n(3)向乙醚溶剂中加入管状纳米CoP、壳聚糖、六氯环三磷腈和缚酸剂吡啶，0-5℃下进行超声反应12-24h，再加入戊二醛的乙醇溶...

【技术特征摘要】
1.一种N,P掺杂多孔碳包覆CoP的负极活性材料，其特征在于：所述N,P掺杂多孔碳包覆CoP的负极活性材料制备方法包括以下步骤：
(1)向水热反应釜中加入蒸馏水溶剂、氯化钴和尿素，置于恒温反应箱中加热至170-190℃，反应12-24h，减压蒸馏、洗涤并干燥处理，制备得到碱式碳酸钴前驱体；
(2)将碱式碳酸钴前驱体和次磷酸钠置于气氛炉中，在氮气氛围中，升温速率为2-4℃/min，升温至280-320℃，保温处理2-4h，洗涤并干燥处理，制备得到管状纳米CoP；
(3)向乙醚溶剂中加入管状纳米CoP、壳聚糖、六氯环三磷腈和缚酸剂吡啶，0-5℃下进行超声反应12-24h，再加入戊二醛的乙醇溶液，反应6-12h，减压蒸馏、洗涤并透析纯化，制备得到环三磷腈修饰壳聚糖微球包覆管状纳米CoP；
(4)将质量比为1:2-4的环三磷腈修饰壳聚糖微球包覆管状纳米CoP和氢氧化钾混合均匀，置于气氛炉中，进行碳化处理，制备得到N,P掺杂多孔碳包覆CoP的负极活性材料；
(5)向N-甲基吡咯烷酮溶剂中加入质量比为8:1:1的N,P掺杂多孔碳包覆CoP的负极活性材料、聚偏氟乙烯和乙炔黑，超声至分散均匀，涂覆在铜箔表面并干燥处理，制备得到锂离子电池负极工作电极。

【专利技术属性】
技术研发人员：程承，
申请(专利权)人：程承，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15