[发明专利]一种磷化钴生物质碳复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种磷化钴生物质碳复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）生物质碳膜的制备：将广玉兰树叶置于800℃~1000℃环境温度下进行2~4小时退火处理，然后置于碱溶液中处理2~4小时，再置于酸溶液中处理6~10小时即得生物质碳膜；

（2）电解液的制备：将次磷酸钠与硫酸钠混合并溶于含有0.1~0.4M硫酸钴溶液中，用硫酸调节溶液的pH值，并保证pH值范围为2~3得到电解液；

（3）复合材料的制备：将步骤（1）得到的生物质碳膜作为工作电极，铂片作为对电极，Ag/AgCl作为参比电极，以步骤（2）得到的电解液作为电沉积电解液得到复合材料，所得到的复合材料用去离子水冲洗4~5遍；

（4）复合材料晶体结构的强化：将步骤（3）得到的复合材料置于氮气气氛下的管式炉内进行升温煅烧，煅烧后自然冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述碱溶液为2～3mol/L KOH水溶液。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的酸溶液为1～2mol/L HCl水溶液。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中形成的基础电解液成分中次磷酸钠与硫酸钠按摩尔比1:1~2: 1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中电沉积条件为：电沉积电位：-1.0V~-1.5V；电沉积时间为10min~1h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中复合材料煅烧温度为300~400℃，升温速率为1~2℃/min，煅烧时间为1~2h。

7.权利要求1~6任一项所述的方法制备得到的磷化钴生物质碳复合材料。

8.权利要求7所述的磷化钴生物质碳复合材料在电池电极材料中的应用。

9.权利要求7所述的磷化钴生物质碳复合材料在作为钠离子电池电极材料中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将磷化钴生物质碳复合材料直接作为钠离子电池负极片，采用玻璃纤维膜为隔膜，电解液为1mol/L NaClO₄，溶剂为等体积的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的混合物，溶剂含有体积百分比为5%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂，在充满氩气的手套箱中装配成CR2032扣式钠离子电池。