[发明专利]负极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种负极材料，所述负极材料为核壳结构颗粒，包括核体和包覆于所述核体的壳层，其特征在于：所述核体包括非完全石墨化碳材料和镶嵌在所述非完全石墨化碳材料中的石墨颗粒；所述壳层包括碳材料和掺杂在所述碳材料中的导电剂。

2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述石墨颗粒为亚微米级；和/或

所述石墨颗粒的石墨化度为90％～100％；和/或

所述核体的D50粒径为微米级；和/或

所述非完全石墨化碳材料的石墨化度为60％～90％；和/或

所述石墨颗粒与所述非完全石墨化碳材料的质量比为95:5～50:50。

3.根据权利要求1或2所述的负极材料，其特征在于：所述石墨颗粒的D50粒径在100nm～1μm；

所述核体的D50粒径为2～25μm。

4.根据权利要求1或2所述的负极材料，其特征在于：所述壳层的厚度为2～30nm；和/或

所述碳材料与所述导电剂的质量比为25：75～75：25；和/或

所述碳材料为无定型碳；和/或

所述导电剂包括单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、氧化石墨烯、磺化石墨烯中的至少一种。

5.一种负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将有机粘结剂颗粒、石墨颗粒制备成第一混合物粉体；

将所述第一混合物粉体进行第一碳化处理后进行粉碎处理，获得碳化颗粒；

将所述碳化颗粒进行石墨化处理，获得核体；

将有机碳源颗粒与导电剂进行混合处理，形成包覆剂；

将所述核体、包覆剂制备成第二混合物粉体；

将所述第二混合物粉体进行第二碳化处理。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：将所述有机粘结剂颗粒、石墨颗粒制备成第一混合物粉体的方法包括如下步骤：

将石墨颗粒、有机粘结剂颗粒与添加有第一表面活性剂的水溶液进行混合分散处理后，进行干燥处理，获得所述第一混合物粉体；

和/或

将所述核体、包覆剂制备成第二混合物粉体的方法包括如下步骤：

将所述核体、包覆剂与添加有第二表面活性剂的水溶液进行混合分散处理后，进行干燥处理，获得所述第二混合物粉体。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：在第一混合物粉体中，所述石墨颗粒与有机粘结剂颗粒的质量比例为95:5～50:50；和/或

在所述包覆剂中，所述导电剂与有机碳源颗粒的质量比例为10：90～70：30；和/或

在所述第二混合物粉体中，所述核体与包覆剂是质量比例为99.9：0.1～50：50；和/或

所述石墨颗粒的粒径为100nm～1μm；和/或

所述核体的粒径为2μm～25μm；和/或

所述有机碳源颗粒的D50为100nm～1μm；和/或

所述有机粘结剂颗粒的D50控制在100nm～5μm；和/或

所述第一碳化温度和/或第二碳化处理的碳化温度为900～1400℃。

8.根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于：

所述导电剂为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨烯中的至少一种；和/或

所述第一表面活性剂和第二表面活性剂相同或不同的为苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂酰基谷氨酸、硬脂酸甘油单酯中的至少一种；和/或

所述有机碳源颗粒为所述酚醛树脂，呋喃树脂、环氧树脂、软化点60℃～400℃的沥青中的至少一种材料颗粒；和/或

所述石墨颗粒包括人造石墨、鳞片天然石墨、中间相石墨化品中的至少一种颗粒；和/或

所述有机粘结剂颗粒为酚醛树脂、软化点60℃～400℃的沥青中的至少一种。

9.一种电池负极，包括集流体和形成于所述集流体表面的活性层，其特征在于：所述活性层含有权利要求1-4任一项所述的负极材料或由权利要求5-8任一项所述制备方法制备的负极材料。

10.一种二次电池，包括负极片，其特征在于：所述负极片为权利要求9所述的电池负极。