[发明专利]氮磷掺杂碳复合磷化铁三维棒状多孔材料、锂电池隔膜及制备方法、锂硫电池和用电设备

权利要求书

1.一种氮磷掺杂碳复合磷化铁三维棒状多孔材料的制备方法，其特征在于，包括：

将包括铁源、含氮有机物、植酸盐和有机溶剂在内的原料混合，干燥得到前驱体；

将所述前驱体进行加热处理得到所述氮磷掺杂碳复合磷化铁三维棒状多孔材料；

所述铁源的制备方法包括：

将包括铁粉、1,2,3-均苯三甲酸、氢氟酸、硝酸和水在内的原料混合，经水热反应得到所述铁源。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铁粉、所述1,2,3-均苯三甲酸、所述氢氟酸、所述硝酸和所述水的摩尔比为（3-6）：（2-4）：（2-4）：（5-10）：（600-1000）。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为160-200℃，时间为12-24h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应结束后还包括：

使用水、DMF和乙醇依次洗涤反应产物，然后干燥得到所述铁源。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含氮有机物包括尿素、乙二胺、二甲胺中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述植酸盐包括植酸钠、植酸钾、植酸锌中的一种或多种。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述加热处理具体包括：在保护气氛中，700-900℃条件下处理2-5h。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述加热处理的升温速率为1-5℃/min。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述保护气氛使用的气体包括氮气和/或氩气。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铁源、所述含氮有机物和所述植酸盐的摩尔比为1:（1-10）：（1-5）。

11.一种氮磷掺杂碳复合磷化铁三维棒状多孔材料，其特征在于，使用权利要求1-10任一项所述的氮磷掺杂碳复合磷化铁三维棒状多孔材料的制备方法制得。

12.一种锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括：

将包括权利要求11所述的氮磷掺杂碳复合磷化铁三维棒状多孔材料、粘结剂和溶剂在内的原料混合，得到涂层浆料；

将所述涂层浆料涂覆于隔膜基材表面，得到所述锂电池隔膜。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠和聚氨酯中的一种或多种。

14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述氮磷掺杂碳复合磷化铁三维棒状多孔材料与所述粘结剂的质量比为（6-8）：（2-4）。

15.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述隔膜基材包括PP隔膜基材、PP/PE/PP隔膜基材、纤维素隔膜基材、无纺布隔膜基材、PE隔膜基材中的任意一种。

16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述隔膜基材的厚度为10-30μm；所述涂层浆料的厚度为2-10μm。

17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述涂层浆料的厚度为5μm。

18.一种锂电池隔膜，其特征在于，使用权利要求12-17任一项所述的锂电池隔膜的制备方法制得。