[发明专利]磷量子点复合多孔硬碳材料及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种磷量子点复合多孔硬碳材料及其制备方法和作为锂金属离子电池负极材料的应用，以生物前驱体为原材料直接碳化制备多孔硬碳，通过热流分散法制备磷量子点溶液，两者混合后干燥即可制备成磷量子点掺杂的多孔硬碳负极材料。碳材料的复合可以增加磷的电导率，多孔结构可以适应磷体积膨胀，使得磷量子点掺杂的多孔硬碳材料有更好的电化学性能。本发明磷量子点复合多孔硬碳材料用于提高碱金属离子电池比容量、提高循环稳定性能。该复合负极提高了碱金属离子二次电池的倍率性能与循环性能，有助于推进高能量密度、高稳定性的碱金属离子电池二次电池的发展。

主权项

1.一种磷量子点复合多孔硬碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将生物碳前驱体与去离子水混合，通过机械粉碎，形成高浓度浆状前驱体，将浆状前驱体放入冷干机中冷冻干燥后，在惰性气体保护下，进行碳化，获得多孔碳；2)将磷与去离子水置于水热反应釜中，进行水热反应，过滤后收集沉淀物，配制尿素水溶液，将沉淀物溶解于尿素水溶液，沉降后取上清液，用离心机对上清液进行进一步分散离心后，取上清液，得到磷量子点溶液；3)将步骤1)制备的多孔碳与步骤2)制备的磷量子点溶液混合后，放入冷干机中冷冻干燥后，在氮气或惰性气体保护下，升温至100～300℃保温反应0.5～2h，制得磷量子点复合多孔硬碳材料。