[发明专利]用于可控地合成碳基电池电极材料的方法

权利要求书

1.一种碳基电极材料，其包含至少连接到第二石墨颗粒的至少第一石墨颗粒，其中所述第一石墨颗粒和所述第二石墨颗粒通过包括富勒烯半球的材料连接，其中所述材料包括能够与锂离子填隙地反应的多个孔，其中所述孔由通过富勒烯半球桥接的多个石墨颗粒限定。

2.根据权利要求1所述的碳基电极材料，其中所述第一石墨颗粒或第二石墨颗粒中的至少一个具有约1μm至约45μm的平均粒径。

3.根据权利要求1所述的碳基电极材料，其中所述第一石墨颗粒或第二石墨颗粒中的至少一个具有约0.1m²/g至约30m²/g的比表面积。

4.根据权利要求1所述的碳基电极材料，其中所述富勒烯半球的前体选自由富勒烯、富勒烯的链段部分构成的组。

5.根据权利要求1所述的碳基电极材料，其中所述碳基电极材料具有与硬碳材料相同的孔尺寸分布。

6.根据权利要求1所述的碳基电极材料，其中所述多个孔具有约0.1至40nm的平均直径。

7.根据权利要求6所述的碳基电极材料，其中所述多个孔具有约1至10nm的平均直径。

8.根据权利要求1所述的碳基电极材料，其中所述富勒烯包括C₆₀富勒烯、C₇₀富勒烯、C₇₄富勒烯、C₇₈富勒烯、C₈₀富勒烯、C₈₂富勒烯、C₈₄富勒烯、C₈₆富勒烯、C₈₈富勒烯、C₉₀富勒烯、C₉₂富勒烯、C₉₄富勒烯、C₉₈富勒烯、C_100-250富勒烯、C₂₅₀₊富勒烯、其二聚体及其三聚体中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的碳基电极材料，其中所述富勒烯包括C₆₀富勒烯和C₇₀富勒烯的混合物。

10.一种合成碳基材料的方法，所述方法包括：

处理石墨颗粒和富勒烯的半球的混合物以形成复合材料，所述复合材料包含由通过富勒烯的半球桥接的石墨颗粒限定的多个孔，所述多个孔能够与锂离子填隙地反应。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述石墨颗粒和富勒烯的半球在惰性气流下混合。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述惰性气体是氩气。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述处理步骤包括将所述混合物加热至约1500℃至约2000℃的温度。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述处理步骤还包括在选自由甲烷和丙烷构成的组的碳氢化合物气体的存在下加热所述混合物。

15.一种制造复合材料的方法，所述方法包括：

提供至少第一石墨颗粒和第二石墨颗粒与至少一个富勒烯半球前体的混合物；以及

处理所述混合物以用至少一个富勒烯半球桥接所述第一石墨颗粒和所述第二石墨颗粒，

其中所述材料包括能够与锂离子填隙地反应的多个孔，其中所述孔由通过富勒烯半球桥接的多个石墨颗粒限定。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述富勒烯半球前体是碳基富勒烯半球前体。

17.根据权利要求16所述的方法，其中处理所述混合物包括在至少一种碳氢化合物气体的存在下加热所述混合物。