[发明专利]一种改性非石墨类碳材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种改性非石墨类碳材料，其特征在于，包括掺杂碳载体和包覆在所述掺杂碳载体上的包覆碳；

所述掺杂碳载体包括非石墨类碳和掺杂在所述非石墨类碳中的氮和/或磷。

2.根据权利要求1所述的改性非石墨类碳材料，其特征在于，所述掺杂碳载体和包覆碳的质量比为100：2～15；

所述氮和/或磷的质量占所述非石墨类碳质量的0.1～1％；

所述包覆碳位于所述掺杂碳载体的表面以及孔隙中。

3.权利要求1或2所述的改性非石墨类碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将非石墨类碳、掺杂原料和水第一混合，经水热反应，得到预处理碳载体；所述掺杂原料包括含氮化合物和/或含磷化合物；

将所述预处理碳载体进行烧结，得到掺杂碳载体；

将所述掺杂碳载体和碳包覆材料进行第二混合，依次经压制和煅烧，得到所述改性非石墨类碳材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含氮化合物包括碳酸铵、碳酸氢铵、磷酸铵、磷酸二氢铵、聚磷酸铵、硝酸铵、氯化铵和醋酸铵中的一种或几种；

所述含磷化合物包括磷酸钠、磷酸钾、磷酸铵、磷酸二氢铵和聚磷酸铵中的一种或几种；

所述掺杂原料和非石墨类碳的质量比为1～20：100；

所述掺杂原料和水的质量比为0.5～5：100。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为100～300℃，保温时间为1～10h；压力为1～7MPa。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述烧结在空气或氮气的气氛中进行；

所述烧结的温度200～600℃，保温时间为2～10h。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碳包覆材料包括沥青、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈和海藻酸钠中的一种或几种；

所述掺杂碳载体和碳包覆材料的质量比为100：3～10。

8.根据权利要求3或7所述的制备方法，其特征在于，所述压制的压力为10～200MPa，保压时间为1～30min。

9.根据权利要求3或7所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧在惰性气氛中进行；

所述煅烧的温度为700～1200℃，保温时间为2～10h。

10.权利要求1或2所述的改性非石墨类碳材料或权利要求3～9任一项所述的制备方法制备得到的改性非石墨类碳材料作为负极材料的应用。