[发明专利]一种碳包覆FeP中空纳米电极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳包覆FeP中空纳米钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将九水合硝酸铁加入到去离子水中，搅拌使其充分溶解；加入氢氧化钠溶液，搅拌使其充分混合；

2)装入反应釜中进行水热反应，将所得的产物离心过滤，洗涤、烘干得到前驱体红色粉末；

3)所得前驱体红色粉末分散在乙醇和水的混合溶液中，超声分散，依次加入氨水、间苯二酚和甲醛，搅拌使其充分混合，洗涤、烘干即得到红色粉末；

4)所得红色粉末置于管式炉中氮气氛围下煅烧，然后自然冷却到室温，得到碳包覆Fe₃O₄纳米颗粒；

5)将碳包覆Fe₃O₄纳米颗粒与盐酸溶液混合，利用盐酸刻蚀，洗涤、烘干即得碳包覆Fe₃O₄中空纳米颗粒；

6)将碳包覆Fe₃O₄中空纳米颗粒和次亚磷酸钠置于管式炉中在氮气氛围下高温原位反应，自然冷却到室温，得到碳包覆FeP中空纳米电极材料；

所述碳包覆FeP中空纳米电极材料由直径为200～300纳米的FeP纳米颗粒内核及碳壳表层组装而成；其中纳米颗粒内核与碳壳表层之间存在中层间隙，且所述纳米电极材料直径为300～400纳米。

2.如权利要求1所述碳包覆FeP中空纳米钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于步骤1中九水合硝酸铁与氢氧化钠的摩尔比为1:1。

3.如权利要求1所述碳包覆FeP中空纳米钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于步骤2中水热反应温度为80～140℃，水热反应时间为72～144h。

4.如权利要求1所述碳包覆FeP中空纳米钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于步骤3中前驱体红色粉末、氨水、间苯二酚和甲醛质量比为2：30：1：2。

5.如权利要求1所述碳包覆FeP中空纳米钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于步骤4中煅烧温度为400～600℃，升温速率为2～5℃/min，煅烧时间为4～6h。

6.如权利要求1所述碳包覆FeP中空纳米钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于步骤5中盐酸溶液的浓度为1～4mol/L，刻蚀时间为20～60min。

7.如权利要求1所述碳包覆FeP中空纳米钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于步骤6中碳包覆Fe₃O₄中空纳米颗粒与次亚磷酸钠的质量比为1：(10-20)；高温原位反应温度为300～500℃；升温速率为2～5℃/min，反应时间为3～5h。