[发明专利]一种金属元素掺杂碳包覆的铅粉及其制备和应用

权利要求书

1.一种金属元素掺杂碳包覆的铅粉的制备方法，其特征为：于氧化铅颗粒表面包覆有金属元素掺杂的碳层，金属元素掺杂的碳层与铅粉的质量比为0.1:100~20:100；

具体制备步骤如下：

（1）以络合剂为碳源，按照金属元素与碳的质量比，将所需的可溶性金属盐和络合剂分别溶于溶剂中，分别得到相应的溶液，可溶性金属盐溶液中溶质的浓度控制在0.01 mol/L到可溶性金属盐的饱和溶解度之间，络合剂溶液中溶质的浓度控制在0.01 mol/L到络合剂的饱和溶解度之间；

（2）将可溶性金属盐溶液加入到络合剂溶液中，搅拌并用酸或碱调整溶液的pH使金属离子与络合剂充分络合；

（3）将铅粉加入到制备好的上述步骤（2）获得的金属络合物溶液中，搅拌均匀，然后在10-200^oC下干燥，得到金属络合物包覆的铅粉；

（4）将金属络合物包覆的铅粉在保护气氛中300-800^oC下进行热裂解；

（5）将制备的裂解产物研磨均匀，得到金属元素掺杂碳包覆的铅粉；

所述步骤（２）中的溶液pH由金属离子和相应络合剂间形成络合物在不同酸度下的络合平衡常数决定；络合剂为乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二铵中的一种或多种。

2.按照权利要求1所述的制备方法，其中金属元素为铅、铱、钇、铈、镧、铟、镓、镁、钙、钡中的一种或多种，金属元素与碳元素的质量比为0.1:100~50:100。

3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征为：所述步骤（1）中的可溶性金属盐为所需金属元素的硝酸盐、乙酸盐或醇盐中的一种或多种。

4.按照权利要求1所述的制备方法，其特征为：所述步骤（1）中的溶剂为水、乙醇、乙二醇、N-甲基吡咯烷酮或丙酮中的一种或多种。

5.按照权利要求1所述的制备方法，其特征为：所述步骤（２）中的用于调整溶液pH的酸为硝酸、盐酸、硫酸、乙酸中的一种或多种；用于调整溶液pH的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种或多种。

6.按照权利要求1所述的制备方法，其特征为：所述步骤（４）中的保护气氛为氮气、氩气、氦气中的一种或多种。

7.按照权利要求1所述的制备方法，其特征为：制备的金属元素掺杂碳包覆的铅粉用作铅碳电池的负极材料。