[发明专利]复合负极材料及其制备方法、锂离子电池

说明书

本申请提供一种复合负极材料及其制备方法、锂离子电池，复合负极材料包括石墨、导电剂及碳包覆层，碳包覆层位于石墨和/或导电剂的表面；导电剂在复合负极材料中的团聚度A，0.1≤A≤0.7。本申请提供的复合负极材料及其制备方法，能够有效抑制复合负极材料中的导电剂团聚现象，在保证高容量和首效的前提下，降低复合负极材料的阻抗，提升复合负极材料的倍率性能。

技术领域

本申请涉及负极材料技术领域，具体地讲，涉及复合负极材料及其制备方法、锂离子电池。

背景技术

石墨是锂离子电池的主要原材料之一，具备高容量、高压实、环境友好和价格低廉等优点，被广泛应用于3C、电动工具等领域中。由于石墨存在较多孔隙，石墨颗粒之间难以形成连续的导电通路。为了提高复合负极材料的倍率性能，一般在石墨材料中加入导电剂以形成大量的导电网络，提升复合负极材料的倍率性能。

但是，传统的混合方法难以将导电剂、包覆材料与石墨充分混合均匀，即使导电剂、包覆材料与石墨混合均匀，在热处理过程中导电剂也极易发生团聚，使最终的石墨复合材料中的导电剂分散不均匀。若无法抑制导电剂在热处理过程中的团聚，就难以充分发挥导电剂的作用，从而难以提升复合负极材料的倍率性能。

因此，如何提高复合负极材料中导电剂的分散度是目前亟需解决的问题。

发明内容

鉴于此，本申请提供复合负极材料及其制备方法、锂离子电池，能够有效抑制复合负极材料中的导电剂团聚现象，在保证高容量和首效的前提下，降低复合负极材料的阻抗，提升复合负极材料的倍率性能。

第一方面，本申请提供一种复合负极材料，所述复合负极材料包括石墨、导电剂及碳包覆层，所述石墨和/或所述导电剂的表面存在有所述碳包覆层；所述导电剂在所述复合负极材料中的团聚度A，0.1≤A≤0.7；

其中，所述团聚度A通过以下的测试方法获得：

随机获取25份复合负极材料颗粒，分别通过拉曼光谱测试，测得所述复合负极材料在1200cm^-1～1500cm^-1处的峰面积I_D与在1500cm^-1～1800cm^-1处的峰面积I_G的比值I_D/I_G的值为R_n，n＝1，2，3…25；25份复合负极材料颗粒的I_D/I_G的平均值为R；

团聚度

在一些实施方式中，所述石墨包括人造石墨和天然石墨中的至少一种。

在一些实施方式中，所述石墨的中值粒径为5μm～20μm。

在一些实施方式中，所述导电剂包括石墨粉、石墨烯、炭黑、碳纳米管和碳纤维中的至少一种。

在一些实施方式中，所述碳包覆层的厚度为5nm～100nm。

在一些实施方式中，所述碳包覆层包括无定形碳。

在一些实施方式中，所述导电剂分散于所述碳包覆层中。

在一些实施方式中，所述复合负极材料的中值粒径为5μm～30μm。

在一些实施方式中，所述复合负极材料的比表面积为0.1m²/g～10m²/g。

在一些实施方式中，所述复合负极材料的振实密度为0.5g/cm³～1.5g/cm³。

在一些实施方式中，所述复合负极材料在5T压力下的压实密度为1.7g/cm³～2.1g/cm³。