一种磷@多孔碳复合材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开一种磷@多孔碳复合材料的制备方法及应用，将磷单质纳米颗粒和多孔碳材料在有机溶剂中充分分散并进行水热反应，借助多孔碳发达的孔结构对磷纳米相的吸附作用，使磷纳米颗粒附着在多孔碳内部孔隙结构中，获得磷@多孔碳复合材料；本发明专利技术制备方法环境友好、成本低廉，所得到的磷@多孔碳复合材料中，磷相均匀的附着在多孔碳的孔隙表面，在用作锂/钠/钾离子负极活性材料时表现了良好的放电性能、循环稳定性和容量保持性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于储能材料，具体包括一种利用有机溶剂浮选法结合水热法制备多孔磷@碳复合材料的工艺，及该复合材料作为锂/钠/钾离子二次电池负极的应用。

技术介绍

1、磷基负极材料具有高比容量(～2600mah/g)和良好的电化学体系兼容性等优势，在高能量密度锂/钠/钾离子电池领域具有广阔的应用前景。然而磷基负极实用化仍面临着两个挑战：首先，磷的低导电性严重影响电化学反应动力学，因此阻碍负极的容量发挥并损害倍率性能；其次，磷在充放电循环过程中面临剧烈的体积变化(～300％)和复杂且部分不可逆的相转变过程，造成磷基材料在反应过程中结构失稳和粉化问题，导致活性磷脱离电接触、负极表面sei的持续应力破坏/再生，致使电池内阻不稳、结构破坏和容量的持续不可逆损失。

2、为了解决上述问题，目前常用的磷负极改性方案是将单质磷与导电性良好的碳材料复合，从而实现改性：首先，高导电性的碳材料可以改善单质磷的导电性，从而改善负极的电化学反应动力学；其次，具有良好的机械性能和发达孔隙的碳材料能够在反应过程中缓和活性磷的变形应力或抑制活性磷的剧烈形变，从而一定程度上抑制磷的粉化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磷@多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

2.根据权利要求1所述磷@多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)多孔碳材料前驱体包括软碳、硬碳、碳纳米管、碳纤维、石墨烯及其衍生物中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述磷@多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)磷单质原料为磷的各种同素异形体中的一种。

4.根据权利要求1所述磷@多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)溶剂为水与有机溶剂任意比例混合的混合溶剂，所述有机溶剂为乙醇、丙酮、甘油、四氯化碳中的一种或多种混合。

5.根据权利要求1所述磷@多...

【技术特征摘要】

1.一种磷@多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

2.根据权利要求1所述磷@多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)多孔碳材料前驱体包括软碳、硬碳、碳纳米管、碳纤维、石墨烯及其衍生物中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述磷@多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)磷单质原料为磷的各种同素异形体中的一种。

4.根据权利要求1所述磷@多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)溶剂为水与有机溶剂任意比例混合的混合溶剂，所述有机溶剂为乙醇、丙酮、甘油、四氯化碳中的一种或多种混合。

5.根据权利要求1所述磷@多孔碳复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)有机溶剂为乙醇、丙酮、甘油、四氯化碳中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙兆威，侯宏英，刘显茜，熊仕昭，胡轲，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：