[发明专利]一种锂电池负极用沥青和锂电池负极及其制备方法和锂电池

权利要求书

1.一种锂电池负极用沥青，其特征在于，所述锂电池负极用沥青含有难石墨化组分和易石墨化组分，所述难石墨化组分与所述易石墨化组分的质量比为(20～80)：(80～20)。

2.根据权利要求1所述的沥青，其中，所述锂电池负极用沥青的中间相含量为35体积％以上；优选为56体积％～72体积％。

3.根据权利要求1或2所述的沥青，其中，所述锂电池负极用沥青的软化点为260℃～350℃，所述锂电池负极用沥青的密度为1.20～1.50g/cm³；

优选地，所述锂电池负极用沥青的Lc值为1.2～4.5nm，所述锂电池负极用沥青的La值为1.0～3.5nm。

4.一种制备权利要求1-3中任意一项所述的锂电池负极用沥青的方法，该方法包括：

(1)选取沥青a，所述沥青a的分子量分布M_n/M_w为1.2以上，且所述沥青a的正庚烷可溶物HS含量为20～80重量％；

从所述沥青a以外的其他沥青中选取沥青b和沥青c，所述沥青b的软化点为60～90℃，且所述沥青b的甲苯可溶组分含量为40～90重量％；所述沥青c的软化点为130～180℃，且所述沥青c的甲苯可溶组分含量为30～80重量％；

(2)将至少一种所述沥青a作为电极原料-I，或者选取所述沥青a、沥青b和沥青c中的至少两种进行混合为电极原料-II；

(3)在惰性气氛下，将所述电极原料-I或所述电极原料-II进行聚合反应，得到锂电池负极用沥青。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在步骤(3)中，聚合反应温度为200～440℃，聚合反应时间为1～10h；相对于所述电极原料-I或所述电极原料-II的总重量，所述惰性气氛的流量为0.1～50ml/min/g。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述聚合反应的过程包括：在所述惰性气氛下，将所述电极原料-I或所述电极原料-II先在200～300℃下进行低温反应1～2h，然后升温至380～440℃再进行高温反应2～8h。

7.一种锂电池负极，其特征在于，所述锂电池负极含有硬碳结构和类石墨结构；所述锂电池负极经XRD测定并计算得到的d002数值为0.34～0.45nm；所述锂电池负极的10c充放电容量保持率为50％以上。

8.根据权利要求7所述的锂电池负极，其中，所述锂电池负极的首次放电容量为200～450mAh/g，所述锂电池负极的首次库伦效率为65％以上。

9.根据权利要求7或8所述的锂电池负极，其中，所述锂电池负极由权利要求1-3中任意一项所述的锂电池负极沥青制得。

10.一种制备权利要求7-9中任意一项所述的锂电池负极的方法，该方法包括：

(A)将权利要求1-3中任意一项所述的锂电池负极用沥青，或权利要求4-6中任意一项所述的方法制得的锂电池负极用沥青在200～280℃下进行稳定化处理2～10h；

(B)将步骤(A)得到的产物在600～1200℃下进行炭化处理0.5～2h。

11.一种锂电池，该锂电池包括权利要求7-9中任意一项所述的锂电池负极或者权利要求10所述的方法制得的锂电池负极。