[发明专利]锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池

说明书

本申请提供一种锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池。上述的锂离子电池负极材料的制备方法包括以下步骤：制备多孔石墨材料；创建电镀体系，在电镀体系中，将低电阻金属材料作为阳极，将多孔石墨材料作为阴极；将多孔石墨材料与低电阻金属材料进行电镀操作，得到多孔低电阻负极材料前驱体；对多孔低电阻负极材料前驱体进行烧结操作，得到多孔低电阻负极材料烧结体；对多孔低电阻负极材料烧结体进行研磨筛分操作，得到锂离子电池负极材料。通过上述锂离子电池负极材料的制备方法能够有效降低锂离子电池负极材料的电阻，提升锂离子电池的充电速率。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池。

背景技术

锂离子动力电池是20世纪开发成功的新型高能电池。这种电池的负极是石墨等材料，正极用磷酸铁锂、钴酸锂、钛酸锂等。70年代进入实用化。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点，已广泛应用于军事和民用小型电器中。

锂离子电池的负极材料，是电池在充电过程中，锂离子和电子的载体，起着能量的储存与释放的作用。在电池成本中，负极材料约占了5％-15％,是锂离子电池的重要原材料之一。

但是，现有的锂离子电池负极材料大部分存在电阻高、充电时间长的问题，比如石墨的电位低，与电解质构成界面膜，而且简单构成析锂；离子迁移速度慢，故而充放电倍率较低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够降低电阻、提升充电速率的锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种锂离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：

制备多孔石墨材料；

创建电镀体系，在所述电镀体系中，将低电阻金属材料作为阳极，将所述多孔石墨材料作为阴极；

将所述多孔石墨材料与所述低电阻金属材料进行电镀操作，得到多孔低电阻负极材料前驱体；

对所述多孔低电阻负极材料前驱体进行烧结操作，得到多孔低电阻负极材料烧结体；

对所述多孔低电阻负极材料烧结体进行研磨筛分操作，得到所述锂离子电池负极材料。

在其中一个实施例中，所述多孔石墨材料采用刻蚀法、模板法、溶剂热法或化学气相沉积法制备得到。

在其中一个实施例中，所述模板法包括以下步骤：

将中间相沥青原料置于模具中；

将惰性气体通入所述模具，并在预设初始压力下进行加热操作；

对完成所述加热操作后的所述沥青原料进行石墨化操作，得到所述多孔石墨材料。

在其中一个实施例中，所述加热操作包括以下具体步骤：

将所述中间相沥青原料在高压下加热至软化点以上，得到软化状沥青；

得到所述软化状沥青后进行释压操作；

将所述软化状沥青放入氧气气氛中进行预氧化处理。

在其中一个实施例中，所述低电阻金属材料为铜、镍中的至少一种。

在其中一个实施例中，在制备多孔石墨材料的步骤之后，以及在创建电镀体系的步骤之前，所述的锂离子电池负极材料的制备方法还包括以下步骤：

对所述多孔石墨材料进行间断性旋风除尘操作。