[发明专利]一种磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将钴盐与钼盐、有机物基体以及含磷无机酸在水中分散均匀，干燥得前驱体；

对制得的所述前驱体进行热处理即得；

所述有机物基体为尿素和葡萄糖；

所述含磷无机酸为磷酸；

所述钴盐为硝酸钴；所述钼盐为钼酸铵；

硝酸钴、钼酸铵、磷酸、尿素和葡萄糖的摩尔质量比为0.5~2mmol：0.05~0.2mmol：1~3mmol：3~5g：100~300mg；

所述硝酸钴与水的摩尔体积比为0.5~2mmol：30~50mL；

所述热处理具体为在氮气氛围中进行高温煅烧处理；

煅烧温度为800-950℃，煅烧时间为1.5~2.5h；

所述制备方法制得的氮磷共掺杂的碳复合材料由碳材料相互堆叠而成，从而形成大量的三维空间；所述磷化钴钼颗粒镶嵌于碳基体中，所述磷化钴钼颗粒尺寸为纳米级；所述氮磷共掺杂的碳复合材料作为锂离子电池负极材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硝酸钴与水的摩尔体积比为1mmol：40mL。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硝酸钴、钼酸铵、磷酸、尿素和葡萄糖的摩尔质量比为1mmol：0.13mmol：2mmol：4g：200mg。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水为去离子水。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散均匀采用搅拌方式进行；或，所述干燥具体为置于干燥箱中进行，包括：先于鼓风干燥箱中60~90℃条件下，干燥至无水状态，再于真空干燥箱中50~70℃干燥10~16h。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，先于鼓风干燥箱中80℃条件下，干燥至无水状态，再于真空干燥箱中60℃干燥12h。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，煅烧温度为900℃，煅烧时间为2h。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，升温速率为2~3℃ min^-1。

9.如权利要求1-8任一项所述制备方法制得的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，其特征在于，所述氮磷共掺杂的碳复合材料由碳材料相互堆叠而成，从而形成大量的三维空间；所述磷化钴钼颗粒镶嵌于碳基体中，所述磷化钴钼颗粒尺寸为纳米级。

10.如权利要求9所述的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，其特征在于，所述磷化钴钼颗粒平均粒径为10~30nm。

11.如权利要求10所述的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，其特征在于，所述磷化钴钼颗粒平均粒径为20nm。

12.权利要求1-8任一项所述制备方法制得的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料和/或权利要求9-11任一所述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料在制备锂离子电池负极材料中的应用。

13.一种锂离子电池负极材料，其特征在于，所述锂离子电池负极材料包含权利要求1-8任一项所述制备方法制得的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料和/或权利要求9-11任一项所述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料。

14.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求1-8任一项所述制备方法制得的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料和/或权利要求9-11任一所述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料和/或权利要求13所述锂离子电池负极材料。

15.权利要求14所述锂离子电池在制备如下产品中的应用，其特征在于，所述产品包括手机、笔记本电脑、手电筒、数码相机和电动汽车。