[发明专利]一种N,P共掺甘蔗渣片状介孔炭锂离子电池负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种N,P共掺甘蔗渣片状介孔炭锂离子电池负极材料，其特征在于：N, P共掺甘蔗渣片状介孔炭锂离子电池负极材料具有优良的电化学性能，含有N,P元素，N,P含量分别为：1.22~1.75at%、1.02~1.10at%，N, P共掺甘蔗渣片状介孔炭锂离子电池负极材料的比表面积达1576.7394m²/g，孔径为6~24nm，在电流密度为500mA/g下循环，最高比容量达2150.42mAh/g。

2.根据权利要求1所述的N,P共掺甘蔗渣片状介孔炭锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：

（1）用自来水将甘蔗渣表面杂质去除，再用去离子水洗两次，放入70℃的恒温鼓风干燥箱中进行干燥；

（2）称取4~5g步骤（1）所得的甘蔗渣放入100mL水热聚四氟乙烯反应釜的内胆中，加入70mL浓度为3~4mol/L的氢氧化钾溶液，套上钢制外壳拧紧后，放入恒温烘箱，在170～190℃恒温加热15~16小时自然冷却后拿出，倒掉内胆中的棕色液体，取出内胆中的固体物质，用去离子水将固体物质洗至中性后，放入70℃的恒温鼓风干燥箱中进行干燥，获得干燥的灰色絮状前驱体；

（3）将步骤（2）中获得的前驱体与氢氧化钾以质量比为1:2，加入4~6滴的去离子水在110~120℃下搅拌3～4小时，放入70℃的恒温鼓风干燥箱中进行干燥直至获得灰白色固体，将其放入氧化铝坩埚中，并放入管式气氛炉中在50~60mL/min流速的氮气保护下，以3~5℃/min的升温速率升温到500~600℃并保温2小时后，再以3~5℃/min的升温速率升温至950℃并保温3~4小时，自然冷却取出后，即获得甘蔗渣片状介孔结构生物质炭材料；

（4）以步骤（3）中得到的甘蔗渣生物质炭材料为基底，磷酸二氢铵或磷酸氢二铵为氮源和磷源，以质量比为1:6，在室温下混合研磨1小时，然后将其放入氧化铝坩埚中，并放入管式气氛炉中在50~60mL/min流速的氮气保护下，以3~5℃/min的升温速率升温到900~1000℃并保温3~5小时，自然冷却取出后，即获得N, P共掺甘蔗渣片状介孔炭锂离子电池负极材料。