[发明专利]一种多孔碳材料及其制备方法、负极极片、锂离子电池在审
申请号: | 202210816768.0 | 申请日: | 2022-07-12 |
公开(公告)号: | CN115838163A | 公开(公告)日: | 2023-03-24 |
发明(设计)人: | 廖赏举;李圆;胡波兵;刘成勇;谢张荻;蔡晓岚 | 申请(专利权)人: | 宁德时代新能源科技股份有限公司 |
主分类号: | C01B32/05 | 分类号: | C01B32/05;H01M4/13;H01M4/36;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京辰权知识产权代理有限公司 11619 | 代理人: | 张晓玲 |
地址: | 352100 福建*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 多孔 材料 及其 制备 方法 负极 锂离子电池 | ||
1.一种多孔碳材料,其特征在于,所述多孔碳材料内部具有孔,所述孔内包括亲锂性物质;
所述亲锂性物质的质量与所述孔的体积之比为3:1-32:1;
所述多孔碳材料的表面设有包覆层。
2.根据权利要求1所述的多孔碳材料,其特征在于,所述亲锂性物质的质量与所述孔的体积之比为10:1-20:1。
3.根据权利要求1或2所述的多孔碳材料,其特征在于,所述亲锂性物质为金属Zn、Ag、Au、Ga、In、Sn及其氧化物中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的多孔碳材料,其特征在于,所述包覆层的厚度为50-350nm。
5.根据权利要求1或2所述的多孔碳材料,其特征在于,所述孔的孔径为0.1-10μm。
6.根据权利要求1或2所述的多孔碳材料,其特征在于,所述亲锂性物质与所述多孔碳材料的质量比为9:1~1.5:1。
7.根据权利要求1或2所述的多孔碳材料,其特征在于,所述多孔碳材料为颗粒状,颗粒状的所述多孔碳材料的粒径为5-30μm。
8.一种多孔碳材料的制备方法,其特征在于,包括:
将树脂、亲锂性氯化盐、造孔剂和溶剂混合,得到混合物;
对所述混合物进行固化处理,得到碳前驱体;
对所述碳前驱体进行热解碳化处理,酸洗后,得到多孔碳材料;以及
对所得多孔碳材料进行表面包覆,形成包覆层。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述树脂的质量与所述亲锂性氯化盐和所述造孔剂的总质量之比为1:1-1:100。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法,其特征在于,所述热解碳化处理的温度为600℃-1200℃,时间为0.5-6h。
11.根据权利要求8或9所述的制备方法,其特征在于,酸洗温度为30-60℃,酸洗时间为30-60min。
12.根据权利要求8或9所述的制备方法,其特征在于,
所述固化处理包括:对所述混合物进行液体固化处理,将所得块状固体破碎后,进行加强固化处理,再破碎后,得到碳前驱体。
13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述液体固化处理的温度为60-150℃;
所述加强固化处理的温度为100-200℃。
14.根据权利要求8或9所述的制备方法,其特征在于,采用石墨或树脂对所得多孔碳材料进行表面包覆,烧结后,形成包覆层。
15.根据权利要求8或9所述的制备方法,其特征在于,所述亲锂性氯化盐为氯化锌、氯化银、氯化金、氯化镓、氯化铟和氯化锡中的一种或多种。
16.一种负极极片,其特征在于,包括权利要求1-7任一项所述的多孔碳材料或根据权利要求8-15中任一项所述的制备方法获得的多孔碳材料。
17.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求16所述的负极极片。
18.一种电池模块,其特征在于,包括权利要求17所述的锂离子电池。
19.一种电池包,其特征在于,包括权利要求18所述的电池模块。
20.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求17所述的锂离子电池、权利要求18所述的电池模块和权利要求19所述的电池包中的至少一种。
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