[发明专利]一种石墨负极材料及其制备方法及一种锂电池

权利要求书

1.一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：向石墨中加入可溶性的锌盐以及可溶性的钴盐，得到第一反应液；

S2：向第一反应液中加入含氮有机化合物，搅拌反应，得到锌/钴双金属有机金属框架化合物；

S3：对锌/钴双金属有机金属框架化合物进行热解，使锌单质气化，得到表面含有钴金属单质的石墨负极材料；

所述步骤S1中向石墨中加入可溶性的锌盐以及可溶性的钴盐之前采用阴离子表面活性剂对石墨表面进行预处理；

所述预处理过程为称取阴离子表面活性剂和支持电解质，并溶于去离子水中，得到阴离子表面活性剂的盐水溶液；称取石墨粉料溶于所述阴离子表面活性剂的盐水溶液中，搅拌6～8h后得到石墨的分散液；抽滤后溶于甲醇溶液中，并搅拌分散完成石墨表面的预处理。

2.根据权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述含氮有机化合物为2-甲基咪唑。

3.根据权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述可溶性的锌盐为硝酸锌、醋酸锌、氯化锌或硫酸锌中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述可溶性的钴盐为硫酸钴、硝酸钴以及氯化钴中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为聚苯乙烯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中逐滴向石墨中加入可溶性的锌盐以及可溶性的钴盐。

7.根据权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述第一反应液中可溶性的锌盐以及可溶性的钴盐的摩尔比(1:3)～(3:1)。

8.根据权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述热解温度为920℃～1000℃。

9.一种石墨负极材料，其特征在于，通过权利要求1-8任意一项所述的制备方法制得；所述石墨负极材料中表面负载有钴纳米颗粒；所述钴纳米颗粒平均尺寸为10～20nm。

10.一种锂离子电池，其特征在于，包含权利要求9中的石墨负极材料；所述锂离子电池在0℃时的0.1C倍率嵌锂性能为160～250mAh/g。