[发明专利]一种化学键增强的包埋单分散纳米合金颗粒的银耳状多孔碳球及制备与应用

权利要求书

1.一种化学键增强的包埋单分散纳米合金颗粒的银耳状多孔碳球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）采用水将有机铋盐、有机锑盐、水溶性碳源和氯化钾配成溶液，获得前驱体溶液；通过去除前驱体溶液中溶剂将前驱体溶液制成前驱体微球；所述有机铋盐为水溶性有机铋盐；有机锑盐为水溶性有机锑盐；

2）在保护性氛围中，将前驱体微球进行煅烧，获得包埋单分散铋锑合金纳米颗粒的前驱体碳球；

3）将前驱体碳球浸渍于水中，洗涤，干燥，获得包埋单分散铋锑合金纳米颗粒的银耳状多孔碳球；

所述有机铋盐与有机锑盐的摩尔比为1：(0.1~10)；所述有机铋盐、水溶性碳源和氯化钾的质量比为1：（1~5）：（1~15）；

所述有机铋盐具体包括柠檬酸铋钾、枸橼酸铋钾、枸橼酸铋钠、枸橼酸铋、柠檬酸铋铵、月桂酸铋、酒石酸铋钠、酒石酸铋钾中一种以上；

有机锑盐具体包括酒石酸锑钾、酒石酸锑钠、葡萄糖酸锑钠、葡萄糖酸锑铵中一种以上；

所述水溶性碳源为柠檬酸铵、柠檬酸、蔗糖、葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮中一种以上；

步骤1）中所述通过去除前驱体溶液中溶剂将前驱体溶液制成前驱体微球是指通过喷雾干燥，将前驱体溶液制成前驱体微球；

步骤2）中所述煅烧的温度为400~900℃，煅烧的时间为1~10h；步骤2）中所述保护性氛围为氮气或氩气；

所述纳米合金颗粒的化学式为BiSb_x, 且满足0.1≤x≤10；所述纳米合金颗粒BiSb_x包埋于银耳状多孔碳球的二维碳片中，所述纳米合金颗粒BiSb_x的尺寸为6-10 nm，所述银耳状多孔碳球的尺寸为1-4 um，所述纳米合金颗粒BiSb_x 与银耳状多孔碳球的碳基质间存在化学键M-O-C，M-O-C表示的是Bi-O-C和Sb-O-C。

2.根据权利要求1所述化学键增强的包埋单分散纳米合金颗粒的银耳状多孔碳球的制备方法，其特征在于：所述喷雾干燥的条件：液体流速为1-10 mL/min，喷干温度为100-240℃，气流量为3-15 L/min。

3.根据权利要求1所述化学键增强的包埋单分散纳米合金颗粒的银耳状多孔碳球的制备方法，其特征在于：

步骤3）中所述浸渍的时间为1~12h。

4.根据权利要求1所述化学键增强的包埋单分散纳米合金颗粒的银耳状多孔碳球的制备方法，其特征在于：

所述有机锑盐与水的质量体积比为（0.1~10）g：100mL；

步骤2）中升温至煅烧的温度，升温的速率为1~5℃/min；

步骤3）中所述浸渍的时间为1~12h；步骤3）中所述洗涤的次数为3~6次，所述洗涤是指采用水洗涤；所述干燥的温度为60~100℃，干燥的时间为5~12h。

5.一种由权利要求1~4任一项所述制备方法得到的化学键增强的包埋单分散纳米合金颗粒的银耳状多孔碳球。

6.根据权利要求5所述化学键增强的包埋单分散纳米合金颗粒的银耳状多孔碳球的应用，其特征在于：所述化学键增强的包埋单分散纳米合金颗粒的银耳状多孔碳球用于钾离子电池负极和/或钠离子电池负极。