[发明专利]硬碳负极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的负极是采用硬碳负极材料制备得到的，所述硬碳负极材料的制备方法包括：

(1)将含碳原料进行预处理，以便得到硬碳前驱体；

(2)将所述硬碳前驱体进行预锂化处理，以便得到固态的表面包覆有含锂物质的预锂化硬碳前驱体；

(3)将所述预锂化硬碳前驱体与沥青进行包覆处理；

(4)将步骤(3)所得的包覆后预锂化硬碳前驱体在惰性气氛下进行炭化处理，粉碎过筛除磁后得到硬碳负极材料，

其中，在步骤(2)中，所述预锂化处理为将所述硬碳前躯体与含锂溶液、氟化铵溶液混合搅拌并干燥，所述硬碳前驱体与氟化锂的质量比为95-75：5-25，所述氟化锂为所述含锂溶液与所述氟化铵溶液反应所得，

在步骤(3)中，所述沥青的喹啉不溶物含量不大于0.1wt％，软化点为250-270℃；所述包覆处理的温度为270-300℃，时间为1-5h，所述预锂化硬碳前驱体与所述沥青的质量比为90-97：5-8，

在步骤(1)中，所述预处理包括：

(1-1)将所述含碳原料进行清洗并干燥；

(1-2)将步骤(1-1)所得的清洗干燥后含碳原料在惰性气氛下进行热处理；

(1-3)将步骤(1-2)所得的热处理后物料进行粉碎处理；

(1-4)将步骤(1-3)所得的物料依次进行超声酸洗和水洗，干燥后得到所述硬碳前驱体，

在步骤(1-4)中，所述酸洗所用的酸为选自盐酸、硝酸、硫酸中的至少之一；所述酸洗所用的酸的浓度为8-12wt％，

其中，所述锂离子电池的首次库伦效率不低于90％，倍率不低于98％，充放电可逆容量不低于480mAh/g。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，在步骤(1-1)中，所述含碳原料为选自稻壳、椰壳、芦苇秆中的至少之一。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，在步骤(1-2)中，所述热处理的温度为600-1100℃。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，在步骤(1-3)中，经所述粉碎处理后所述物料的粒径为D50＝8-18μm。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，在步骤(2)中，所述含锂溶液为选自乙酸锂、草酸锂中的至少之一。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，在步骤(2)中，所述含锂溶液的浓度为8-12wt％。

7.根据权利要求1或5所述的锂离子电池，其特征在于，在步骤(2)中，所述氟化铵溶液的浓度为8-12wt％。

8.根据权利要求1或5所述的锂离子电池，其特征在于，在步骤(2)中，所述干燥处理为选自离心分离干燥、喷雾干燥中的至少之一。

9.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，在步骤(4)中，所述炭化处理的温度为600-1100℃，时间为1-5h。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1～9中任一项所述的锂离子电池。