CN111710860B - 一种磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料及其制备方法和应用，属于电化学和新能源技术领域。所述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料由碳材料相互堆叠而成，从而形成大量的三维空间；所述磷化钴钼颗粒镶嵌于碳基体中，所述磷化钴钼颗粒尺寸为纳米级。磷化钴钼具有大量的电化学活性位点，并且导电性极佳，可以促进电化学反应进行并提高锂离子电池性能。另外，氮磷共掺杂碳材料导电性良好，而且相互堆叠会产生大量的三维空间，可以有效缓解电池反应过程中的体积变化，提高电池寿命，同时本发明制备方法简易、廉价、高效，有助于推动双金属磷化物材料的批量生产和商业化应用，因此具有良好的实际应用之价值。

Description

一种磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料及其制备方 法和应用
技术领域
本发明属于电化学和新能源技术领域，具体涉及一种磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
随着时代进步及新能源汽车行业发展，现代社会对动力锂离子电池的要求越来越高。寻找一种高功率和能量密度、循环寿命长、稳定性好、安全可靠、环境适应性强的新型锂离子电池电极材料是当前新能源行业亟待解决的问题。然而，当前商业化的锂离子电池负极材料以石墨为主，理论比容量仅为372mAh g-1，且不易快速充/放电，难以满足当前新能源行业对动力电池的要求。基于以上原因，研发一种新型的高性能锂离子电池负极材料刻不容缓。
过渡金属氧化物如氧化钴、氧化铁、氧化锰、氧化镍以及氧化钼等材料因具有较高的理论比容量，目前已经被广泛应用于负极材料研究。此外，研究表明，过渡金属磷化物可以在锂离子电池中发生转化反应，因而表现出良好的比容量。典型的过渡金属磷化物晶体具有三棱柱结构，其中金属原子占据三棱柱结构的顶点位置，磷原子占据其内部空间，所以会在金属原子处出现正电中心，在磷原子处出现负电中心，这种特殊的结构赋予过渡金属磷化物优异的电化学活性。
常见的单金属磷化物具有高电导率和强电催化活性，目前作为催化剂在水分解以及锂氧气电池研究等领域均取得了较大的进展。此外，单金属磷化物还被用作锂离子电池负极材料，并表现出良好的电池性能。山东大学Xiong Shenglin课题组研发了一种一步合成法，依靠三聚氰胺与金属离子的强配位能力以及三聚氰胺与植酸的氢键结合形成的二维网络获得前驱体，最后热解得到核壳结构磷化钴纳米颗粒镶嵌的氮,磷共掺杂多孔纳米片(Bai J.,Xi B.J.,Mao H.Z.,Lin Y.,Ma X.J.,Feng J.K.,Xiong,S.L.(2018).One-StepConstruction of N,P-Codoped Porous Carbon Sheets/CoP Hybrids with EnhancedLithium and Potassium Storage,Advanced Materials,30(35),1802310)。通过该方法制备的材料作为负极材料用于锂离子电池，在200mA g-1的电流密度下，首圈充/放电比容量可达837.5/1330.9mAh g-1，库伦效率超过了75％；在1Ag-1的电流密度下，可以稳定循环800圈，电池仍可以表现出437mAh g-1的比容量。山东大学Xu Liqiang课题组设计合成了一种三明治状的磷化镍/掺氮石墨烯/磷化镍纳米结构(Ni2P/NG/Ni2P)作为锂离子电池负极材料(Dong C.,Guo L.J.,He Y.Y.,Chen C.J.,Qian Y.T.,Chen Y.N.,Xu L.Q.(2018).Sandwich-like Ni2P nanoarray/nitrogen-doped graphene nanoarchitecture as ahigh-performance anode for sodium and lithium ion batteries,Energy StorageMaterials,15,234-241)。这种材料显示出了优异的电化学性能，在电流密度为300mAg-1时，可以稳定循环100次，比容量能稳定在417mAh g-1；在电流密度为300mAg-1时，首圈充/放电比容量为672.5/1084.2mAh g-1，库伦效率可以达到62％。双金属磷化物在结构上与单金属磷化物相似，因而能够表现出极好的导电性，并且具有更多的电化学活性位点，可以作为负极材料应用于锂离子电池。但发明人发现，当前双金属磷化物材料合成工艺较复杂，合成成本高，不利于商业化生产。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料及其制备方法和应用。磷化钴钼具有大量的电化学活性位点，并且导电性极佳，可以促进电化学反应进行并提高锂离子电池性能。另外，氮磷共掺杂碳材料导电性良好，而且相互堆叠会产生大量的三维空间，可以有效缓解电池反应过程中的体积变化，提高电池寿命，因此具有良好的实际应用之价值。
为了实现上述技术目的，本发明的技术方案如下：
本发明的第一个方面，提供一种磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，所述复合材料包括氮磷共掺杂的碳复合材料，所述氮磷共掺杂的碳复合材料由碳材料相互堆叠而成，从而形成大量的三维空间；所述磷化钴钼颗粒镶嵌于碳基体中，所述磷化钴钼颗粒尺寸为纳米级。
本发明的第二个方面，提供上述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料的制备方法，所述制备方法包括：
将钴盐与钼盐、有机物基体以及含磷无机酸在水中分散均匀，干燥得前驱体；
对制得的上述前驱体进行热处理即得上述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷负载的碳复合材料。
本发明的第三个方面，提供上述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料在制备电池负极材料中的应用。
其中，所述电池为锂离子电池。
本发明的第四个方面，提供一种锂离子电池负极材料，所述锂离子电池负极材料包含上述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料。
本发明的第五个方面，提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料和/或上述锂离子电池负极材料。
本发明的第六个方面，提供上述锂离子电池在制备如下产品中的应用，所述产品包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、手电筒、数码相机、数码摄相机、LED强光手电筒、激光手电筒、户外照明电筒、工程照明灯具、矿灯、应急灯、电动玩具、游戏机、遥控飞机、电动工具、无绳家用小电器、电动自行车、电动休闲车、便携式音像数码、仪表仪器平衡车、电动代步车和电动汽车。
以上一个或多个技术方案的有益技术效果：
(1)上述技术方案制备的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料具有极好的导电性和大量反应位点，能够促进电化学反应中电荷转移，提高电化学反应活性，改善材料的能量密度和倍率性能；其次，氮磷共掺杂的碳材料相互堆叠，形成较多的三维空间，缓解电池反应的体积变化，提高电池寿命。并且，本发明的制备方法，产量大，产率高，生产成本低，工艺简单，可对磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料大规模生产和实际应用起到积极的促进作用。
(2)上述技术方案制备的锂离子电池负极材料形貌与电化学性能具有良好的可重复性，比容量高，循环稳定且寿命长。实验结果表明，在200mA g-1的电流密度下，首次充/放电的比容量可达830/2039mAh g-1；并且在200mA g-1的电流密度下，可稳定循环超过130圈，比容量稳定在644mAh g-1，具有良好的实际应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是实施例1合成的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料的FESEM图；
图2是实施例1合成的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料的TEM图；
图3是实施例1合成的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料的Raman图；
图4是实施例1合成的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料的Mapping图；其中，(a)为复合材料原始SEM图，(b)为复合材料Mapping元素分布图，(c)为Co元素分布图，(d)为Mo元素分布图，(e)为N元素分布图，(f)为P元素分布图；
图5是实施例1合成的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料的XRD测试结果；
图6是实施例1合成的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料用于锂离子电池测试的首圈充/放电性能图，测试条件为电流密度为200mA g-1；
图7是实施例1合成的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料用于锂离子电池测试的循环性能图，测试条件为200mA g-1。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
如前所述，当前双金属磷化物材料合成工艺较复杂，合成成本高，不利于商业化生产。
有鉴于此，本发明的一个具体实施方式中，提供一种磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，所述复合材料包括氮磷共掺杂的碳复合材料，所述氮磷共掺杂的碳复合材料由碳材料相互堆叠而成，从而形成大量的三维空间；所述磷化钴钼颗粒镶嵌于碳基体中，所述磷化钴钼颗粒尺寸为纳米级。由于磷化钴钼具有大量的电化学活性位点，并且导电性极佳，可以促进电化学反应进行并提高锂离子电池性能。另外，氮磷共掺杂碳材料导电性良好，而且相互堆叠产生大量的三维空间，可以有效缓解电池反应过程中的体积变化，提高电池寿命。
本发明的又一具体实施方式中，所述磷化钴钼颗粒粒径大小均一，为10～30nm，优选为20nm。
本发明的又一具体实施方式中，提供上述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料的制备方法，所述制备方法包括：
将钴盐与钼盐、有机物基体以及含磷无机酸在水中分散均匀，干燥得前驱体；
对制得的上述前驱体进行热处理即得上述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷负载的碳复合材料。
上述方法制备工艺简单，污染小，不使用额外的磷源和氮源，产量大，可以为双金属磷化物材料的大规模生产和实际应用提供有效助益。并且制备得到的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料用于锂离子电池可以表现出较好的比容量和循环性能，为锂离子电池性能提高提供了可能。
本发明的又一具体实施方式中，所述钴盐与钼盐均为可溶性盐；进一步的，所述钴盐为硝酸钴(如六水合硝酸钴或无水硝酸钴)；所述钼盐为钼酸铵。
本发明的又一具体实施方式中，所述有机物基体为尿素和葡萄糖。
本发明的又一具体实施方式中，所述含磷无机酸为磷酸；
本发明的又一具体实施方式中，所述硝酸钴、钼酸铵、磷酸、尿素和葡萄糖的摩尔质量比为0.5～2mmol：0.05～0.2mmol：1～3mmol：3～5g：100～300mg；优选的，所述硝酸钴、钼酸铵、磷酸、尿素和葡萄糖的摩尔质量比为1mmol：0.13mmol：2mmol：4g：200mg。本申请通过对各原料选择和用量配比进行筛选优化，从而最终制备得到上述具有良好电化学性能的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷负载的碳复合材料。
本发明的又一具体实施方式中，所述硝酸钴与水的摩尔体积比为0.5～2mmol：30～50mL；优选为1mmol：40mL。所述水优选为去离子水。
本发明的又一具体实施方式中，所述均匀分散可采用搅拌方式进行，搅拌至澄清透明，无固体存在即止。
本发明的又一具体实施方式中，所述干燥具体为置于干燥箱中进行干燥，包括：先于鼓风干燥箱中60～90℃(优选为80℃)条件下，干燥至无水状态，再于真空干燥箱中50～70℃(优选60℃)干燥10～16h(优选为12h)。
本发明的又一具体实施方式中，所述热处理具体为在氮气氛围中进行高温煅烧处理，具体的，煅烧温度为800-950℃(优选900℃)，煅烧时间为1.5～2.5h(优选为2h)，升温速率为2～3℃min-1。需要说明的是，煅烧温度和时间对制备的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料影响较大，煅烧温度过低，煅烧时间过短，则材料碳化不完全，煅烧温度过高，煅烧时间过长，则材料易发生破裂，结构塌陷，影响磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料的产率和品质。
本发明的又一具体实施方式中，提供上述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料在制备电池负极材料中的应用。
其中，所述电池为锂离子电池。
本发明的又一具体实施方式中，提供一种锂离子电池负极材料，所述锂离子电池负极材料包含上述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料。
本发明的又一具体实施方式中，提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料和/或上述锂离子电池负极材料。
本发明的又一具体实施方式中，提供上述锂离子电池在制备如下产品中的应用，所述产品包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、手电筒、数码相机、数码摄相机、LED强光手电筒、激光手电筒、户外照明电筒、工程照明灯具、矿灯、应急灯、电动玩具、游戏机、遥控飞机、电动工具、无绳家用小电器、电动自行车、电动休闲车、便携式音像数码、仪表仪器平衡车、电动代步车和电动汽车。
以下通过实施例对本发明做进一步解释说明，但不构成对本发明的限制。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，通过如下步骤制备：
(1)制备前驱体：
将1mmol六水合硝酸钴，0.13mmol钼酸铵，4g尿素，200mg葡萄糖和2mmol磷酸混合，共溶于40mL去离子水中，搅拌至澄清透明，无固体存在。将混合液体置于鼓风干燥箱中80℃干燥至没有液体存在，最后再于真空干燥箱中60℃干燥12h。
(2)制备磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料
将步骤1中制备的前驱体置于管式炉中，在氮气气氛中，以3℃min-1的升温速率从室温升至900℃，并保温2h，即可得到磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料。
图1是本发明方法合成的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料的FESEM图片，图2是本发明方法合成的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料的TEM图片。由上述两图可以看到材料的外观形貌是由大量碳材料堆积而成，形成较多的三维空间。同时，从TEM的图像可以看到，磷化钴钼材料以颗粒的形式存在，镶嵌到碳基体中，尺寸为纳米级。图3是本发明方法合成的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料的Raman测试结果，D，G峰的存在说明了材料由碳材料组成。图4是本发明方法合成的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料的Mapping测试结果，从图中看出，复合材料表面均匀分布着氮、磷元素，说明碳基体上成功掺杂了氮和磷元素。图5是本发明方法合成的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料的XRD测试结果，衍射数据与三棱柱结构的CoMoP2的标准卡片(JCPDSNo.33-0428)一致，并且没有出现其它杂峰，说明复合材料中含有磷化钴钼相。
用实施例1所合成的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料按照如下方法制备锂离子电池负极，并测试其电化学性能：将磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，科琴黑和四氟乙烯以8：1：1的质量比称取后研磨均匀，然后加入适量的N-甲基吡咯烷酮，研磨1h，最后将研磨好的浆料均匀的涂覆在铜箔上，120℃真空干燥12h，制成电极。采用金属锂片作为电池负极，电解液为1mol L-1的LiPF6/EC-DEC，隔膜采用聚丙烯微孔隔膜，组装成2032型半电池。在室温下，在LAND CT 2001A多通道电池测试仪上进行锂离子电池的恒流充/放电测试。
图6和图7分别是电流密度为200mA g-1条件下测试的首圈充/放电和循环性能。在首圈充/放电中，电池的充/放电比容量达到了830/2039mAhg-1，库伦效率为41％；同时，在循环性能图中，可以看电池在稳定循环超过130圈后，其比容量仍能保持在644mAh g-1，循环性能优良。
实施例2
磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，通过如下步骤制备：
(1)制备前驱体：
将0.5mmol六水合硝酸钴，0.1mmol钼酸铵，4g尿素，200mg葡萄糖和2mmol磷酸混合，共溶于40mL去离子水中，搅拌至澄清透明，无固体存在。将混合液体置于鼓风干燥箱中80℃干燥至没有液体存在，最后再于真空干燥箱中60℃干燥12h。
(2)制备磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料
将步骤1中制备的前驱体置于管式炉中，在氮气气氛中，以3℃min-1的升温速率从室温升至900℃，并在900℃下保温2h，即可得到磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料。
实施例3
磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，通过如下步骤制备：
(1)制备前驱体：
将10mmol六水合硝酸钴，1.3mmol钼酸铵，40g尿素，2g葡萄糖和20mmol磷酸混合，共溶于400mL去离子水中，搅拌至澄清透明，无固体存在。将混合液体置于鼓风干燥箱中80℃干燥至没有液体存在，最后再于真空干燥箱中60℃干燥12h。
(2)磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料
将步骤1中制备的前驱体置于管式炉中，在氮气气氛中，以3℃min-1的升温速率从室温升至900℃，并在900℃下保温2h，即可得到磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料。
实施例4
磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，通过如下步骤制备：
(1)制备前驱体：
将1mmol六水合硝酸钴，0.13mmol钼酸铵，4g尿素，200mg葡萄糖和2mmol磷酸混合，共溶于40mL去离子水中，搅拌至澄清透明，无固体存在。将混合液体置于鼓风干燥箱中60℃干燥至没有液体存在，最后再于真空干燥箱中60℃干燥12h。
(2)制备磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料
将步骤1中制备的前驱体置于管式炉中，在氮气气氛中，以5℃min-1的升温速率从室温升至900℃，并在900℃下保温2h，即可得到磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料。
实施例5
磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，通过如下步骤制备：
(1)制备前驱体：
将1mmol六水合硝酸钴，0.13mmol钼酸铵，4g尿素，200mg葡萄糖和2mmol磷酸混合，共溶于40mL去离子水中，搅拌至澄清透明，无固体存在。将混合液体置于鼓风干燥箱中80℃干燥至没有液体存在，最后再于真空干燥箱中60℃干燥12h。
(2)制备磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料
将步骤1中制备的前驱体置于管式炉中，在氮气气氛中，以5℃min-1的升温速率从室温升至950℃，并在950℃下保温2h，即可得到磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料。
实施例6
磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，通过如下步骤制备：
(1)制备前驱体：
将1mmol六水合硝酸钴，0.13mmol钼酸铵，4g尿素，200mg葡萄糖和2mmol磷酸混合，共溶于40mL去离子水中，搅拌至澄清透明，无固体存在。将混合液体置于鼓风干燥箱中80℃干燥至没有液体存在，最后再于真空干燥箱中60℃干燥12h。
(2)制备磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料
将步骤1中制备的前驱体置于管式炉中，在氮气气氛中，以3℃min-1的升温速率从室温升至900℃，并在900℃下保温3h，即可得到磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料。
实施例7
磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，通过如下步骤制备：
(1)制备前驱体：
将10mmol六水合硝酸钴，1.3mmol钼酸铵，40g尿素，2g葡萄糖和20mmol磷酸混合，共溶于400mL去离子水中，搅拌至澄清透明，无固体存在。将混合液体置于鼓风干燥箱中80℃干燥至没有液体存在，最后再于真空干燥箱中60℃干燥12h。
(2)制备磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料
将步骤1中制备的前驱体置于管式炉中，在氮气气氛中，以5℃min-1的升温速率从室温升至950℃，并在950℃下保温2h，即可得到磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料。
实施例8
磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，通过如下步骤制备：
(1)制备前驱体：
将1mmol六水合硝酸钴，0.13mmol钼酸铵，4g尿素，200mg葡萄糖和2mmol磷酸混合，共溶于40mL去离子水中，搅拌至澄清透明，无固体存在。将混合液体置于鼓风干燥箱中80℃干燥至没有液体存在，最后再于真空干燥箱中60℃干燥12h。
(2)制备磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料
将步骤1中制备的前驱体置于管式炉中，在氩气气氛中，以3℃min-1的升温速率从室温升至900℃，并在900℃下保温2h，即可得到磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料。
应注意的是，以上实例仅用于说明本发明的技术方案而非对其进行限制。尽管参照所给出的实例对本发明进行了详细说明，但是本领域的普通技术人员可根据需要对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将钴盐与钼盐、有机物基体以及含磷无机酸在水中分散均匀，干燥得前驱体；
对制得的所述前驱体进行热处理即得；
所述有机物基体为尿素和葡萄糖；
所述含磷无机酸为磷酸；
所述钴盐为硝酸钴；所述钼盐为钼酸铵；
硝酸钴、钼酸铵、磷酸、尿素和葡萄糖的摩尔质量比为0.5~2mmol：0.05~0.2mmol：1~3mmol：3~5g：100~300mg；
所述硝酸钴与水的摩尔体积比为0.5~2mmol：30~50mL；
所述热处理具体为在氮气氛围中进行高温煅烧处理；
煅烧温度为800-950℃，煅烧时间为1.5~2.5h；
所述制备方法制得的氮磷共掺杂的碳复合材料由碳材料相互堆叠而成，从而形成大量的三维空间；所述磷化钴钼颗粒镶嵌于碳基体中，所述磷化钴钼颗粒尺寸为纳米级；所述氮磷共掺杂的碳复合材料作为锂离子电池负极材料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硝酸钴与水的摩尔体积比为1mmol：40mL。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硝酸钴、钼酸铵、磷酸、尿素和葡萄糖的摩尔质量比为1mmol：0.13mmol：2mmol：4g：200mg。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水为去离子水。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散均匀采用搅拌方式进行；或，所述干燥具体为置于干燥箱中进行，包括：先于鼓风干燥箱中60~90℃条件下，干燥至无水状态，再于真空干燥箱中50~70℃干燥10~16h。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，先于鼓风干燥箱中80℃条件下，干燥至无水状态，再于真空干燥箱中60℃干燥12h。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，煅烧温度为900℃，煅烧时间为2h。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，升温速率为2~3℃ min-1。
9.如权利要求1-8任一项所述制备方法制得的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，其特征在于，所述氮磷共掺杂的碳复合材料由碳材料相互堆叠而成，从而形成大量的三维空间；所述磷化钴钼颗粒镶嵌于碳基体中，所述磷化钴钼颗粒尺寸为纳米级。
10.如权利要求9所述的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，其特征在于，所述磷化钴钼颗粒平均粒径为10~30nm。
11.如权利要求10所述的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料，其特征在于，所述磷化钴钼颗粒平均粒径为20nm。
12.权利要求1-8任一项所述制备方法制得的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料和/或权利要求9-11任一所述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料在制备锂离子电池负极材料中的应用。
13.一种锂离子电池负极材料，其特征在于，所述锂离子电池负极材料包含权利要求1-8任一项所述制备方法制得的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料和/或权利要求9-11任一项所述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料。
14.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求1-8任一项所述制备方法制得的磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料和/或权利要求9-11任一所述磷化钴钼颗粒修饰的氮磷共掺杂碳复合材料和/或权利要求13所述锂离子电池负极材料。
15.权利要求14所述锂离子电池在制备如下产品中的应用，其特征在于，所述产品包括手机、笔记本电脑、手电筒、数码相机和电动汽车。
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