[发明专利]一种高性能的锂/钠电池负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能的锂/钠电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

(1)对水热反应釜衬底进行清洗并烘干；

(2)用浓硝酸与水体积比为1：2的水溶液对碳纳米管CNT进行24小时浸泡处理，然后用水和乙醇进行离心清洗至中性；

(3)将清洗完的碳纳米管CNT超声分散在水中，加入葡萄糖配置成葡萄糖水溶液；

(4)将所述葡萄糖水溶液置于水热反应釜中在190℃的水热反应条件下，反应12小时得到水热产物；

(5)将所述水热产物用水和乙醇离心洗涤，烘干后进行碳化得到碳化产物C@CNT；

(6)将所述碳化产物C@CNT进行KOH活化得到AC@CNT；

(7)将红磷P与所述AC@CNT按质量比3：1在氩气环境下置入高压反应釜中，密封后放入马弗炉中，采用升华-凝华法制备P@AC@CNT；

(8)将所述P@AC@CNT用二硫化碳和无水乙醇清洗得到高性能的锂/钠电池负极材料，所述高性能的锂/钠电池负极材料，具有导电网络，所述导电网络包括多孔碳、红磷和碳纳米管，所述多孔碳包裹所述碳纳米管，所述多孔碳由多条介孔孔道和多条微孔孔道组成，所述多条介孔孔道和多条微孔孔道交错分布，所述红磷分布于所述多条介孔孔道和多条微孔孔道之中，所述红磷填充所述多条微孔孔道，所述红磷覆盖所述多条介孔孔道的孔口，所述介孔孔道的孔径大于所述微孔孔道的孔径。

2.根据权利要求1所述的高性能的锂/钠电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述清洗的方式为超声清洗，其材料为洗衣粉、去离子水、丙酮、乙醇中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的高性能的锂/钠电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述碳纳米管CNT的直径为20-40nm。

4.根据权利要求1所述的高性能的锂/钠电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述碳纳米管CNT超声的方法为冰浴，超声时间为3小时，超声功率为800W，所述碳纳米管CNT的质量为100mg，所述水的体积为100mL，所述葡萄糖的质量为8g。

5.根据权利要求1所述的高性能的锂/钠电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述水热反应的温度要求为：以5℃/min的速度升温到190℃。

6.根据权利要求1所述的高性能的锂/钠电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述碳化的条件是：在氩气环境下，以5℃/min的速度升温到800℃。

7.根据权利要求1所述的高性能的锂/钠电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤(6)中所述KOH活化的过程为：将KOH与C@CNT按质量比5：1研磨混合均匀后，在氩气环境下，以5℃/min升温至800℃保温1小时。

8.根据权利要求1所述的高性能的锂/钠电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤(7)中所述升华-凝华法的操作过程为：将高压反应釜在马弗炉中以5℃/min的加热速度升温到500℃，先保温3小时，然后以1℃/min的速度冷却到270℃，保温15小时，最后冷却到室温得到P@AC@CNT。