[发明专利]一种铜钽共掺杂硬碳复合材料，及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铜钽共掺杂硬碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：

钽掺杂硬碳：向硬碳前驱体的有机溶液中加入乙酸锶、钽源、氧化石墨烯的有机溶液和磷源，进行水热反应，经过滤、干燥，得到钽掺杂硬碳前驱体；

铜掺杂：钽掺杂硬碳前驱体与铜粉、沥青混合，惰性气氛下升温碳化处理，得到所述铜钽共掺杂硬碳复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的反应温度为150-200℃，反应时间为1-3h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，硬碳前驱体的有机溶液中硬碳前驱体的浓度为1-10wt％，溶剂选自乙二醇、丁二醇、丙三醇、异丁醇和苯甲醇中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，钽掺杂硬碳过程中，所述硬碳前驱体、乙酸锶、钽源、磷源和氧化石墨烯的质量比为100:5-20:1-5:1-5:1-5。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的有机溶液中氧化石墨烯的浓度为1-5wt％，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，铜掺杂过程中，钽掺杂硬碳前驱体、铜粉和沥青的质量比为100:1-5:1-5。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铜粉的粒径为500-1000nm。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，铜掺杂过程中，所述碳化处理在分段升温下完成：首先升温到200-300℃保温1-3h，然后继续升温至700-1100℃保温1-6h，碳化处理完成后降至室温；上述处理过程均在惰性气氛下完成。

9.权利要求1-8任意一项所述的制备方法制备的铜钽共掺杂硬碳复合材料。

10.权利要求9所述的铜钽共掺杂硬碳复合材料作为电池负极材料的应用。