[发明专利]一种金属磷化物纳米粒子的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种金属磷化物纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，在自动控制直流电弧金属纳米粉体生产设备的粉体生成室中加入金属原料、氢气和惰性气体，蒸发金属原料得到金属纳米粒子前驱体；

第二步，将金属纳米粒子前驱体与磷粉在无水无氧条件下混合放入高压密封反应釜中，在惰性气体保护下，高温反应后，冷却至室温，得到金属磷化物纳米粒子。

2.根据权利要求1所述的一种金属磷化物纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述第一步中的金属原料为铁、锰、钴、镍、铜、锌、钼中的一种或两种以上过渡金属元素组合，采用块体或粉体，金属原料为20～80g，放置在粉体生成室阳极上。

3.根据权利要求1所述的一种金属磷化物纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述第一步中的氢气和惰性气体按照气体体积比为1:5～4:2通入至生成室中；所述惰性气体为氩气、氦气或氖气的一种或几种组合。

4.根据权利要求1所述的一种金属磷化物纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述第二步中的金属纳米粒子前驱体和磷粉的质量比为1:1～1:3。

5.根据权利要求1所述的一种金属磷化物纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述第二步中的无水无氧条件为水含量小于百万分之一，氧含量小于百万分之一。

6.根据权利要求1所述的一种金属磷化物纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述第二步中的惰性气体是氩气、氦气、氖气或氮气的一种或几种组合，惰性气体体积为0.01～0.08MPa；所述真空加热条件为300～1000℃，反应1～3h。

7.一种根据权利要求1-6任一所述的金属磷化物纳米粒子的应用，其特征在于，将金属磷化物纳米粒子应用在制备锂离子电极片中，包括以下步骤：在金属磷化物纳米粒子中添加导电剂和粘结剂，将其均匀分散于溶剂中得到电极材料；将电极材料涂布到导电集流器的单面或双面，在真空加热条件下将溶剂去除后，依据电池规格制备出不同尺寸的电极片。

8.根据权利要求7所述的金属磷化物纳米粒子的应用，其特征在于，所述金属磷化物纳米粒子和粘结剂的质量百分比为(50～90):10；所述导电剂为炭黑导电剂、石墨导电剂或石墨烯的一种或几种组合，导电剂的质量百分比小于40；所述粘结剂为聚偏二氯乙烯PVDF、聚四氟乙烯PTFE、羧甲基纤维素钠CMC、丁苯橡胶SBR或聚乙烯醇PVA的一种或几种组合。

9.根据权利要求7所述的金属磷化物纳米粒子的应用，其特征在于，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N-二甲基甲酰胺或去离子水；所述导电集流器为铁箔、镍箔、铝箔、铜箔、泡沫铜、泡沫镍、泡沫铝或泡沫铁。