[发明专利]一种氮磷掺杂多孔碳包覆二氧化锰的负极材料的制备方法

权利要求书

1.一种氮磷掺杂多孔碳包覆二氧化锰的负极材料，其特征在于：所述氮磷掺杂多孔碳包覆二氧化锰的负极材料制备方法如下：

(1)向四氢呋喃中加入二氯磷酸苯酯，置于水浴搅拌装置中，在冰盐浴中搅拌均匀，加入三乙胺，并缓慢滴加丙烯酸羟乙酯的四氢呋喃溶液，搅拌反应3-5h，缓慢滴加二乙胺的四氢呋喃溶液，其中二氯磷酸苯酯、三乙胺、丙烯酸羟乙酯、二乙胺的质量比为100:90-110:50-60:30-40，搅拌3-5h，升温至室温，搅拌6-12h，抽滤，减压蒸馏，得到丙烯酸羟乙基磷酰胺衍生物，分子式为C₁₅H₂₂NO₅P；

(2)向偶氮二异丁腈中加入苯乙烯、丙烯酸羟乙基磷酰胺衍生物，三者的质量比为0.4-0.6:100:5-20，在80-100℃下进行预聚合2-6h，冷却至室温，进行聚合过程，洗涤、过滤并干燥，得到含氮磷的聚苯乙烯共聚物；

(3)向四氯化碳中加入含氮磷的聚苯乙烯共聚物，搅拌均匀，加入纳米二氧化硅，超声分散均匀，加入无水氯化铝，超交联反应12-36h，加入丙酮和稀盐酸混合溶液，搅拌均匀并离心分离，用乙醇洗涤干净并干燥，得到超交联含氮磷聚苯乙烯共聚物；

(4)将超交联含氮磷聚苯乙烯共聚物置于气氛管式炉中，进行煅烧过程，再置于稀氢氟酸中充分浸泡，除去纳米二氧化硅，洗涤并干燥，得到氮磷掺杂多孔碳；

(5)向去离子水中加入浓硫酸、硝酸锰、过硫酸铵、氮磷掺杂多孔碳，搅拌均匀，置于反应釜中，在130-150℃下反应30-90min，得到氮磷掺杂多孔碳包覆二氧化锰的负极材料。

2.根据权利要求1所述的一种氮磷掺杂多孔碳包覆二氧化锰的负极材料，其特征在于：所述步骤(1)中水浴搅拌装置包括主体，主体底部的中间活动连接有电机，电机的顶部活动连接有齿轮一，主体底部的右侧活动连接有支撑杆一，支撑杆一的顶部活动连接有齿轮二，齿轮二的顶部活动连接有正极磁铁，主体底部的左侧活动连接有支撑杆二，支撑杆二的顶部活动连接有齿轮三，齿轮三的顶部活动连接有负极磁铁，主体的中间活动连接有隔板，隔板的中间活动连接有烧杯。

3.根据权利要求1所述的一种氮磷掺杂多孔碳包覆二氧化锰的负极材料，其特征在于：所述步骤(2)中聚合过程为在60-80℃下聚合24-72h，然后在110-130℃下聚合1-3h。

4.根据权利要求1所述的一种氮磷掺杂多孔碳包覆二氧化锰的负极材料，其特征在于：所述步骤(3)中含氮磷的聚苯乙烯共聚物、纳米二氧化硅、无水氯化铝的质量比为100:160-250:65-70。

5.根据权利要求1所述的一种氮磷掺杂多孔碳包覆二氧化锰的负极材料，其特征在于：所述步骤(4)中煅烧过程为在氮气氛围中580-650℃下煅烧2-4h。

6.根据权利要求1所述的一种氮磷掺杂多孔碳包覆二氧化锰的负极材料，其特征在于：所述步骤(5)中浓硫酸、硝酸锰、过硫酸铵、氮磷掺杂多孔碳的质量比为130-200:80-120:100-150:100。