[发明专利]以细菌为基体制备金属离子电池负极材料的方法及电池

权利要求书

1.一种以细菌为基体制备金属离子电池负极材料的方法，其特征在于，包括：

进行细菌培养，制备细菌溶液；

添加含有多价态金属离子的金属盐，细菌吸收金属盐中的金属离子并原位合成磷酸金属；

通过真空过滤及退火，碳化生成蛋黄-蛋壳结构磷酸金属-碳复合材料。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述进行细菌培养，制备细菌溶液包括：将重量比为1：1-1：10的培养基和菌粉加入到放置有200ml去离子水的干净培养皿中；接着缓慢搅拌溶液1-30min，得到均匀的混合溶液；将混合溶液静置10-30h，使细菌繁殖。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述添加金属盐，细菌吸收金属盐中的金属离子并原位合成磷酸金属包括：称取1-30g金属盐溶于细菌溶液，并磁力搅拌1-30min；然后放置15-40h，细菌大量吸收金属盐提供的金属离子，并原位合成磷酸金属；用低转速离心方法去渣，将得到悬浮液在高转速下离心，并反复洗涤2-8次得到磷酸金属混合细菌溶液。

4.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述通过真空过滤及退火，碳化生成蛋黄-蛋壳结构磷酸金属-碳包括步骤：

将得到的磷酸金属混合细菌溶液进行真空过滤，并将得到的柔性薄膜在真空干燥箱中干燥1-5h；

将柔性薄膜从过滤网上剥下，然后在充满保护气体环境中，以10-30℃/min的加热速率加热，并在600-800℃下退火1-5h；得到蛋黄-蛋壳结构的磷酸金属-碳复合材料。

5.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述方法还包括步骤：在磷酸金属-碳外表面形成至少一层保护层，同碳层共同形成多层保护结构。

6.如权利要求5所述方法，其特征在于：所述保护层为还原氧化石墨烯， 所述在磷酸金属-碳外表面形成还原氧化石墨烯包括：

将氧化石墨烯：乙醇按重量比为1：50-1：100的进行混合，并超声分散1-5h，得到分散均匀的石墨烯分散液；

将得到的石墨烯分散溶液和磷酸金属混合细菌溶液按重量比为1：0.1-1：5进行混合，并剧烈搅拌10-120min。

7.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述培养基为替细菌提供营养的葡萄糖或蔗糖。

8.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述金属盐为乙酸锰、乙酸铁、乙酸钴、乙酸硅、乙酸锗、乙酸铜、乙酸镍、乙酸钒任一种。

9.一种电池，其特征在于，所述电池为金属离子电池，所述电池的负极材料为上述权利要求1-8任一方法制备的负极材料。