[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

摘要

一种作为铅碳电池负极材料的金属元素掺杂碳包覆的铅粉，其特征为在构成铅粉的氧化铅颗粒表面包覆含有金属元素的碳。该材料的制备方法为：首先将作为析氢抑制剂的金属元素可溶性盐溶液加入到络合剂溶液中，混合均匀；待金属离子与络合剂反应完全形成金属离子络合物溶液后，将铅粉加入到该络合物溶液中充分搅拌，加热除去水分，使络合物包覆在铅粉颗粒表面；最后将产物在惰性气体中进行炭化处理，得到金属元素掺杂碳包覆的铅粉。该方法的特点是通过原位复合一次性实现对铅粉的碳包覆和包覆碳的抑制析氢修饰。这种金属元素掺杂碳包覆铅粉复合铅碳电池负极材料具有良好的电化学性能。

主权项

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。