【技术实现步骤摘要】
一种在碳表面进行硫掺杂磷修饰的方法及其应用
[0001]本专利技术属于电池材料
，更具体地，涉及一种在碳表面进行硫掺杂磷修饰的方法及其应用，能够用作碱金属离子电池的高性能负极材料。
技术介绍
[0002]随着电动汽车和便捷式电子设备的普及，人们对高性能二次电池的要求越来越高。比如，二次电池的快速充电能力和高能量密度能够缩短电动汽车的充电时间并延长其续航里程，对电动汽车市场的发展和人民生活便利具有极大的推动作用。目前主要研究的高能量密度的二次电池主要有：锂离子电池、钠离子电池和钾离子电池。这三种碱金属离子电池都具有各自的优缺点，比如锂离子电池相比于钠/钾离子电池具有更高的能量密度和更丰富的电极材料，但锂资源在地球上的分布不均和其储量比钠/钾也更为匮乏，使得钠/钾离子电池更具有潜在的成本优势。因此，可根据实际使用需求来选择电池的种类。
[0003]目前商用的碱金属离子电池负极材料中，碳基和合金基负极具有高的比容量和低的电压平台，能够生产出高能量密度的碱金属电池。但它们自身还存在许多不足。比如石墨和硅界面的离子迁移速...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种在碳表面进行硫掺杂磷修饰的方法，其特征在于，该方法是先将硫源材料与磷源材料混合，形成硫掺杂的磷硫混合材料，接着，将所述磷硫混合材料与具有碳基表面的原料这两者的混合物在300
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600℃温度下进行热处理，即可得到表面修饰有硫掺杂磷界面层的复合材料；其中，所述磷硫混合材料中，硫元素的质量占硫元素与磷元素两者质量之和的0.01％～50％；硫掺杂能够在所述热处理过程中，提高磷元素在碳基表面的沉积效率、均匀度和环境稳定性，相应得到的复合材料具有硫掺杂磷界面层。2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述具有碳基表面的原料，其碳基表面具体是来自硬碳、软碳中的至少一者，优选为硬碳；更优选的，所述具有碳基表面的原料具体即为硬碳、软碳中的至少一者，或者是被碳基表面包裹的活性物质；其中，所述活性物质具体为石墨材料、硅基材料、锡基材料、铝基材料中的一种或多种；优选的，硫源材料与磷源材料的混合是通过机械研磨处理实现的；所述热处理的温度优选为450℃；所述磷硫混合材料中，硫元素的质量优选占硫元素与磷元素两者质量之和的0.1％～30％，更优选为1％；所述硫源材料为硫脲、硫化聚丙烯腈、硫单质的一种或多种，优选为硫单质；所述磷源材料为红磷、黑磷、紫磷、蓝磷的一种或多种，优选为红磷。3.如权利要求1或2所述方法在制备锂离子电池、钠离子电池或钾离子电池负极材料中的应用；对于相应得到的负极材料，该负极材料同时包括内部活性物质、外部硫掺杂磷的界面层，其中，内部活性物质为硬碳、软碳中的至少一者；或者，同时包括内部活性物质、用于形成含碳表面的物质、外部硫掺杂磷的界面层，其中，内部活性物质具体为石墨材料、硅基材料、锡基材料、铝基材料中的一种或多种，用于形成含碳表面的物质为硬碳、软碳中的至少一者。4....
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