有效

一种氮磷硫三掺杂硬碳负极材料及其制备方法及应用

王玉珏、王乙林、赵虔、张磊、唐相浩
成都大学

摘要

本发明公开了一种氮磷硫三掺杂硬碳负极材料的制备方法,包括以下步骤:将富含蛋白质的生物质破碎后过筛收集;将破碎后的生物质使用磷源溶液浸泡,分离后对固形物进行干燥;将干燥后的生物质在惰性气体保护下引入有机小分子气体高温热解得到碳材料,并使用含氮、含磷、含硫气体处理取代含氧官能团;将获得的碳材料使用强碱溶液加热洗涤去除多余磷源,水洗至中性分离,干燥得到氮磷硫三掺杂硬碳负极材料;有机小分子气体在孔隙中的裂解碳化使材料具有可调的特殊孔洞结构,氮、磷、硫掺杂改善钠离子与材料的亲和性,并且磷、硫较大原子半径扩大了硬碳层间距,利于钠离子的嵌入脱出,提升钠化动力学,同时提高电极可逆性,获得更高的库伦效率。