[发明专利]磷量子点复合多孔硬碳材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种磷量子点复合多孔硬碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将生物碳前驱体与去离子水混合，通过机械粉碎，形成高浓度浆状前驱体，将浆状前驱体放入冷干机中冷冻干燥后，在惰性气体保护下，进行碳化，获得多孔碳；

2)将磷与去离子水置于水热反应釜中，进行水热反应，过滤后收集沉淀物，配制尿素水溶液，将沉淀物溶解于尿素水溶液，沉降后取上清液，用离心机对上清液进行进一步分散离心后，取上清液，得到磷量子点溶液；

3)将步骤1)制备的多孔碳与步骤2)制备的磷量子点溶液混合后，放入冷干机中冷冻干燥后，在氮气或惰性气体保护下，升温至100～300℃保温反应0.5～2h，制得磷量子点复合多孔硬碳材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的生物碳前驱体为黄豆、虾壳或者苹果。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的进行碳化为在管式炉内800～16 00℃反应0.5～10h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述的磷为红磷、黑磷或白磷；

所述的磷与去离子水的用量之比为3g～10g：50mL～90mL。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述的水热反应为150～200℃水热反应20～50h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述的尿素水溶液的浓度为0.1～5mol/L。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，将沉淀物溶解于尿素水溶液，沉降5～30min后取上清液。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述的多孔碳与磷量子点溶液的用量之比为1.5g～5g：5mL～15mL。

9.根据权利要求1～8任一项所述的制备方法制备的磷量子点复合多孔硬碳材料，其特征在于，包括作为载体的多孔碳以及在载体上负载的磷量子点。

10.根据权利要求9所述的磷量子点复合多孔硬碳材料作为锂金属离子电池负极材料的应用。