一种磷基复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种磷基复合材料及其制备方法和应用、负极极片及其应用、锂离子电池、锂离子电容器，涉及电极材料技术领域。本发明专利技术提供的磷基复合材料包括以下质量百分含量的组分：磷10～90％，碳材料5～50％和MXene5～50％。本发明专利技术提供的磷基复合材料中磷和碳材料、MXene均形成化学键而提高磷的化学稳定性，加入碳材料和Mxene形成三维连续电子导电网络，从而显著提升材料的电子导电性。采用本发明专利技术提供的磷基复合材料作为负极活性组分制备的锂离子电池具有高比容量、高倍率特性，制备的锂离子电容器兼具高比容量、高倍率、高能量密度、高功率密度和优异的循环稳定性，在锂离子电池和锂离子电容器中具有很好的应用前景。子电池和锂离子电容器中具有很好的应用前景。子电池和锂离子电容器中具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种磷基复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及电极材料
，具体涉及一种磷基复合材料及其制备方法和应用、负极极片及其应用、锂离子电池、锂离子电容器。

技术介绍

[0002]超级电容器作为一种电化学储能器件，具有快速充放电(秒级)、高功率密度(约10kW/kg)、长循环寿命(百万次)、优异低温性能(可在
‑
40℃条件下工作)等优异特性，在风力变桨、工业节能、轨道交通、国防安全等领域具有重要应用潜力。超级电容器可以分为两类：对称型电容器和非对称型电容器。对称性电容器包括基于碳电极材料的双电层电容器、基于导电聚合物或金属氧化物电极材料的赝电容电容器。非对称型电容器包括非对称水系电容器、锂离子电容器和电池电容。其中，锂离子电容器是正极采用高比表面炭、负极采用电池型材料的一种非对称电容器，电池型负极的引入，大幅提高了电容器的工作电压和电极比容量，有望大幅提升超级电容器的能量密度。当前商业电池型负极材料一般为软碳或硬碳，由于碳材料本身理论容量的限制，其比容量仅为200～400mAh/g，存在比容量低、倍率性能差的问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷基复合材料，其特征在于，包括以下质量百分含量的组分：磷10～90％，碳材料5～50％和MXene5～50％；所述磷和碳材料通过化学键连接并形成三维连续电子导电网络；所述磷和Mxene之间通过化学键连接。2.根据权利要求1所述的磷基复合材料，其特征在于，所述磷包括黑鳞、红磷、紫磷和蓝磷中的至少一种。3.根据权利要求1所述的磷基复合材料，其特征在于，所述碳材料包括石墨烯、碳纳米管、石墨、软碳和硬碳中的至少一种。4.根据权利要求1所述的磷基复合材料，其特征在于，所述MXene包括Ti3C2、Ti2C、Nb2C、Mo2C、Ti4N3和V2C中的至少一种。5.权利要求1～4任一项所述磷基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将磷、碳材料和MXene与溶剂混合，在保护气氛下进行球磨，得到磷基复合材料。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括醇类溶剂、水和酮类溶剂中的至少一种；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，马衍伟，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：