闪锌矿结构磷基化合物及其制备方法和应用

技术特征：
1.闪锌矿结构磷基化合物，其特征在于，所述闪锌矿结构磷基化合物具有下述任意一项所示的结构；(abcdefghij)p
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式1-1；(abcdefghij)p9s
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式1-2；(abcdefghij)p9se
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式1-3；(abcdefghij)p8sse
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式1-4；(abcdefghi)p9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式2-1；(abcdefghi)p8s
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式2-2；(abcdefghi)p8se
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式2-3；(abcdefghi)p7sse
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式2-4；(abcdefgh)p8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式3-1；(abcdefgh)p7s
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式3-2；(abcdefgh)p7se
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式3-3；(abcdefgh)p6sse
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式3-4；(abcdefg)p7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式4-1；(abcdefg)p6s
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式4-2；(abcdefg)p6se
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式4-3；(abcdefg)p5sse
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式4-4；(abcdef)p6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式5-1；(abcdef)p5s
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式5-2；(abcdef)p5se
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式5-3；(abcdef)p4sse
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式5-4；(abcde)p5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式6-1；(abcde)p4s
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式6-2；(abcde)p4se
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式6-3；(abcde)p3sse
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式6-4；(abcd)p4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式7-1；(abcd)p3s
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式7-2；(abcd)p3se
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式7-3；(abcd)p2sse
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式7-4；(abc)p3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式8-1；(abc)p2s
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式8-2；(abc)p2se
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式8-3；(abc)psse
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式8-4；其中，所述a、所述b、所述c、所述d、所述e、所述f、所述g、所述h、所述i和所述j为各不相同的元素，且选自元素cu、zn、al、si、ga、ge、in、sn、mg或b等中的一种。2.根据权利要求1所述的闪锌矿结构磷基化合物，其特征在于，所述闪锌矿结构磷基化合物为多组元单相固溶体，所述闪锌矿结构磷基化合物的晶体结构为阳离子无序闪锌矿结构。3.权利要求1或2所述的闪锌矿结构磷基化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按照式1-1、式1-2、式1-3、式1-4、式2-1、式2-2、式2-3、式2-4、式3-1、式3-2、式3-3、式3-4、式4-1、式4-2、式4-3、式4-4、式5-1、式5-2、式5-3、式5-4、式6-1、式6-2、式6-3、式6-4、式7-1、式7-2、式7-3、式7-4、式8-1、式8-2、式8-3或式8-4的元素和化学计量比，将cu粉、zn粉、al粉、si粉、gap粉、ge粉、in粉、sn粉、mg粉、b粉等中的三种或三种以上，与p粉、s粉和se粉中的一种或多种混合球磨，制得闪锌矿结构磷基化合物。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述球磨在保护气体条件下进行。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述球磨的时间为2-10h，所述球磨的转速为900～1300rmp/min，所述球磨的球料比为20:1。6.权利要求1或2所述的闪锌矿结构磷基化合物或权利要求3至5任意一项所述的制备方法制得的闪锌矿结构磷基化合物在锂离子电池负极活性材料中的应用。7.一种锂离子电池负极活性材料，其特征在于，包括权利要求1或2所述的闪锌矿结构磷基化合物或权利要求3至5任意一项所述的制备方法制得的闪锌矿结构磷基化合物。8.一种锂离子电池负极，其特征在于，将权利要求7所述的锂离子电池负极活性材料、导电组元和粘结剂混合，将其铺设在集流体上，制得锂离子电池负极。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池负极，其特征在于，所述导电组元占所述锂离子电池负极的质量百分比的1％-50％，所述粘结剂占所述锂离子电池负极的质量百分比的1％-50％；且所述导电组元和所述粘结剂的质量百分比不能同时为50％，且所述导电组元与所述粘结剂的质量比为(0.8～1.2)：(0.8～1.2)。10.根据权利要求8所述锂离子电池负极，其特征在于，所选导电组元选自具有导电能力的天然石墨、纳米炭纤维、乙炔黑、碳纳米管、氧化石墨烯、石墨烯、还原氧化石墨烯、铜粉、碳化钛、活性炭以及聚吡咯中的一种或多种；所述粘结剂选自聚乙烯醇、聚氨酯、羟甲基纤维素钠、聚四氟乙烯、聚丙烯酸、海藻酸钠、丁苯橡胶和导电聚合物中的一种或多种；所述集流体选自铝箔、铜箔、泡沫铜、泡沫镍、铝网或铜网中的一种。

技术总结
本申请属于锂离子电池技术领域，尤其涉及闪锌矿结构磷基化合物及其制备方法和应用。本申请第一方面提供了闪锌矿结构磷基化合物，所述闪锌矿结构磷基化合物具有下述任意一项所示的结构；所述A、所述B、所述C、所述D、所述E、所述F、所述G、所述H、所述I和所述J为各不相同的元素，且选自元素Cu、Zn、Al、Si、Ga、Ge、In、Sn、Mg或B等中的一种。本申请提供了闪锌矿结构的磷基化合物及其制备方法和应用，有效解决现有的锂离子电池负极材料容量低、循环稳定性差以及倍率性能差等技术问题。倍率性能差等技术问题。倍率性能差等技术问题。


技术研发人员：李文武 赵亚飞 刘佳 温嘉俊
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2021.08.17
技术公布日：2023/2/17