[发明专利]一种高性能特殊结构单分散碳球负极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高性能特殊结构单分散碳球负极材料的制备方法，其特征在于：通过在吡咯或苯胺单体的溶液中加入植酸、P123、硫酸铁盐后冰浴磁力搅拌，再加入过硫酸铵水溶液引发共聚合反应，最后经由高温碳化处理制备铁掺杂具有单分散特性的球形赵氏碳结构材料，具体包括以下步骤：

（1）将P123加入去离子水中超声搅拌分散至完全溶解，再加入Fe₂(SO₄)₃·7H₂O，超声搅拌15 min；然后开始冰浴磁力搅拌20 min；

（2）另将吡咯或苯胺分散在去离子水中，超声搅拌分散均匀，加入P123和植酸超声搅拌分散至完全溶解；然后开始冰浴磁力搅拌20 min；

（3）将步骤（1）的溶液分散在步骤（2）的溶液中，冰浴磁力搅拌20 min；

（4）另配置过硫酸铵水溶液，加入步骤（3）的混合溶液中，冰浴12 h；反应结束后抽滤，用去离子水洗3～5遍，70℃真空干燥3～5 h，制备得到前驱体单分散球；

（5）将步骤（4）得的材料在保护气下高温碳化处理制备得到高性能特殊结构单分散碳球负极材料；

其中，所述吡咯或苯胺分散在去离子水中，吡咯或苯胺的摩尔浓度为0.05～0.5M；加入P123和植酸，P123与去离子水的总质量比为1：70-700，植酸与去离子水的质量比为1：5-150； Fe₂(SO₄)₃·7H₂O与去离子水的质量比为1：10-500；所述的特殊结构为其碳结构属于赵氏碳相结构；最终铁的掺杂量摩尔比为1～4%。

2.根据权利要求1所述的高性能特殊结构单分散碳球负极材料的制备方法，其特征在于：过硫酸铵的加入量为吡咯或苯胺单体的质量的1～3 倍。

3.根据权利要求1所述的高性能特殊结构单分散碳球负极材料的制备方法，其特征在于：所述的高温碳化处理条件为：在Ar、Ar/H₂混合气或He气氛下500～800 ℃进行热处理1-12 h。

4.权利要求1所述的制备方法制备得到的高性能特殊结构单分散碳球负极材料。

5.权利要求4所述的高性能特殊结构单分散碳球负极材料在制备钠离子电池电极方面的应用。