一种在中空纳米碳球中液相注磷的方法及红磷阳极材料技术

本发明专利技术属于电化学材料技术领域，具体涉及一种在中空纳米碳球中液相注磷的方法及红磷阳极材料。本发明专利技术通过红磷与亲核试剂乙醇钠的活化反应使块体红磷转变成为可溶性小磷分子（主要是P5‑

【技术实现步骤摘要】
一种在中空纳米碳球中液相注磷的方法及红磷阳极材料


[0001]本专利技术属于电化学材料
，具体涉及一种在中空纳米碳球中液相注磷的方法及红磷阳极材料。

技术介绍

[0002]红磷作为钠离子电池阳极材料可以与钠反应形成Na3P，并提供2596 mAh g
‑1的超高理论容量，这远远超过了目前存在的任何其他钠离子电池阳极材料。但是红磷却有电子电导率极低和在充放电过程中剧烈体积膨胀的缺点，这就会导致活性物质利用率低、材料结构严重粉碎，使得其较低的库仑效率、不稳定的SEI膜和在循环过程中容量快速下降。为了解决上述问题，科研工作者们通过许多方法将红磷与其他材料复合用来增强红磷的导电性和容纳红磷的体积膨胀。目前常用复合红磷有高能球磨法和气相注磷两种方法。在常规高能球磨中存在以下缺点：（1）需要添加惰性气体用来防止电极材料被氧化；（2）会破坏有特殊设计的碳材料，造成碳材料结构破坏，例如低强度的中空碳材料会在剧烈碰撞中结构坍塌。针对高能球磨的缺点，气相注磷不仅不会破坏碳材料的结构而且可以充分利用碳材料的多孔结构限域红磷。然而，在气相注磷过程中，白磷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在中空纳米碳球中液相注磷的方法，其特征在于：其包含以下步骤：红磷在乙醇钠的刻蚀下变成小磷分子，取刻蚀上清液与中空纳米碳球混合超声反应，得到液相注磷的中空纳米碳球。2.根据权利要求1所述的在中空纳米碳球中液相注磷的方法，其特征在于：所述红磷与乙醇钠的活化反应在二甲基亚砜溶剂中进行。3.根据权利要求2所述的在中空纳米碳球中液相注磷的方法，其特征在于：所述红磷、乙醇钠在二甲基亚砜溶剂中，在氩气保护下，加热到回流进行活化反应。4.根据权利要求1所述的在中空纳米碳球中液相注磷的方法，其特征在于：所述中空纳米碳球内部空腔为海胆状。5.根据权利要求4所述的在中空纳米碳球中液相注磷的方法，其特征在于：所述中空纳米碳球的制备过程包括以下步骤：（1）制备海胆状二氧化硅模板；（2）对海胆状二氧化硅模板进行胺基化处理得到胺基化二氧化硅模板；（3）在胺基化二氧化硅模板外包裹葡萄糖，煅烧得到碳球；（4）除去碳球中的二氧化硅模板，得到中空纳米碳球。6. 根据权利要求5所述的在中空纳米碳球中液相注磷的方法，其特征在于：步骤（1）中，溴化十六烷基吡啶和尿素溶解于水中，通过搅拌使溶液体系由无色变为乳白色，得到溶液体系A ，将硅酸四乙酯和正戊醇加入并分散到环己烷中，得到溶液体系B，将溶液体系A与溶液体系B混合并升温至110
‑
130℃下反应，降...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，金辉乐，王舜，陈锡安，卢行，张礼杰，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：