一种碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法，制备方法包括：将纳米黑磷作为阴电极，待掺杂的碱金属/碱土金属作为阳电极，以金属盐的非水溶液为电解液，在恒电压下进行电化学反应，金属单质失电子为金属阳离子，阴极纳米黑磷得电子与金属阳离子反应，从而均匀地掺杂在纳米黑磷上；收集反应产物，采用有机溶剂洗涤、干燥后得到碱金属/碱土金属掺杂的纳米黑磷。本发明专利技术工艺简单、可控性强、掺杂效果好，将碱金属及碱土金属掺杂的纳米黑磷应用于碱金属离子电池和储氢领域能够提升纳米黑磷的储能和储氢性能。纳米黑磷的储能和储氢性能。纳米黑磷的储能和储氢性能。

【技术实现步骤摘要】
一种碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法，属于纳米材料


技术介绍

[0002]纳米黑磷具有特殊的褶皱结构、大的比表面积、可调的直接带隙、优异的载流子迁移率，将超高导电性的碱金属及碱土金属掺杂在纳米黑磷中，能够使纳米黑磷具有超导性，在碱金属离子电池、储氢和场效应晶体管领域具有很好的应用前景。然而，碱金属及碱土金属较活泼，难掺杂。目前报道掺杂黑磷的方法有原子层沉积法、电化学法、球磨法、高温高压法、化学气相传输，其中电化学法相较于其他方法操作简单，将块状黑磷作为工作电极，在剥离过程中实现掺杂，可制备出掺杂的纳米黑磷。然而，该方法在剥离过程中存在掺杂不均一，并且纳米黑磷形貌差异较大的问题，较难实现碱金属及碱土金属的掺杂。

技术实现思路

[0003]针对目前碱金属/碱土金属掺杂黑磷的制备方法存在的问题，本专利技术提供一种碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法。本专利技术工艺简单、可控性强、掺杂效果好，将碱金属及碱土金属掺杂的纳米黑磷应用于碱金属离子电池和储氢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)将纳米黑磷作为阴电极，待掺杂的碱金属/碱土金属作为阳电极，电解液选用金属盐的非水溶液，阳电极、阴电极和电解液构成电解池，阳电极、阴电极分别与电源的正负极连接，整个过程在手套箱中完成；(2)启动电源，在恒电压的作用下，金属单质失电子为金属阳离子，阴极纳米黑磷得电子与金属阳离子反应，从而均匀的掺杂在纳米黑磷上，形成碱金属/碱土金属掺杂纳米黑磷；(3)收集反应产物，采用有机溶剂洗涤、干燥后得到碱金属/碱土金属掺杂的纳米黑磷。2.根据权利要求1所述的碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法，其特征在于：纳米黑磷包括黑磷纳米片、黑磷量子点、多孔黑磷烯、黑磷纳米带。3.根据权利要求1所述的碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法，其特征在于：待掺杂金属为碱金属及碱土金属Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba中的一种。4.根据权利要求1所述的碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法，其特征在于：电解质为待掺杂金属盐，金属盐为有机盐或无机盐的一种，无机盐包括碳酸盐、磷酸盐、氯酸盐、硫酸盐、硼酸盐、硝酸盐，有机盐包括烷基盐、烷基胺盐、脂肪酸盐、醇的碱金属盐。5.根据权利要求1所述的碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法，其特征在于：电解液为有...

【专利技术属性】
技术研发人员：廉培超，李雪梅，梅毅，牛丽辉，陈鑫智，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：