[发明专利]石墨包覆的硬碳材料的制备方法

说明书

本申请涉及石墨包覆的硬碳材料的制备方法，其包括：S1将可石墨化材料与硬碳材料混合，得到第一混合物；S2将第一混合物与粘结剂混合，得到第二混合物；S3使所述第二混合物进行石墨化处理，得到所述石墨包覆的硬碳材料。本申请得到的石墨包覆硬碳材料，硬碳材料包覆一层石墨后，具有石墨层的保护作用，将改善该负极材料的首效，且在形成SEI的过程中，对活性锂的消耗降低；硬碳材料包覆一层石墨后，因硬碳在整个充放电区间内的层间距变化幅度较小，不易因嵌锂导致层间距变化，影响电芯寿命，即保留了硬碳的特性，又兼容了石墨的优势。

技术领域

本申请涉及电池领域，特别是石墨包覆的硬碳材料的制备方法。

背景技术

在钠电池和锂电池快充领域，硬碳材料具有高嵌锂克容量，层间距较大，高倍率性能等特性，关注度日益增高。但是，由于硬碳材料的比表面积高，石墨化程度低，导致硬碳材料作为电池负极材料时电池的首效低，压实低。

因此，需要对硬碳材料进行修饰，以达到解决上述问题的目的。

发明内容

本申请提供石墨包覆硬碳材料的制备方法，包括：

S1将可石墨化材料与硬碳材料混合，得到第一混合物；

S2将第一混合物与粘结剂混合，得到第二混合物；

S3使所述第二混合物进行石墨化处理，得到所述石墨包覆的硬碳材料。

本申请得到的石墨包覆硬碳材料，硬碳材料包覆一层石墨后，具有石墨层的保护作用，将改善该负极材料的首效，且在形成SEI的过程中，对活性锂的消耗降低；硬碳材料包覆一层石墨后，因硬碳在整个充放电区间内的层间距变化幅度较小，不易因嵌锂导致层间距变化，影响电芯寿命，即保留了硬碳的特性，又兼容了石墨的优势。

附图说明

图1示出了本申请方法的流程图；

图2示出了硬碳材料AC-31和石墨包覆的硬碳材料AC-33的XRD图谱；

图3示出了实施例1、实施例2和实施例3所得到的石墨包覆的硬碳材料AC-13、AC-23、AC-33的XRD图谱；

图4示出了循环测试结果。

具体实施方式

下面通过实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本申请提供一种石墨包覆的硬碳材料的制备方法，包括：

S1将可石墨化材料与硬碳材料混合，得到第一混合物；

S2将第一混合物与粘结剂混合，得到第二混合物；

S3使所述第二混合物进行石墨化处理，得到所述石墨包覆的硬碳材料。

在本申请中，硬碳材料是指难石墨化碳，是一种通过热解高分子聚合物、石油化工产品、生物质等得到的热解碳。由于前驱体中存在大量H、O、N等原子，阻碍了热处理过程中结晶区域的形成，导致在2500℃以上的高温下也很难石墨化。其制备通常是将前驱体材料进行预处理，而后在高温下进行碳化热解，即可以得到硬碳材料。可用的前驱体材料包括：有机聚合物例如酚醛树脂、环氧树脂、聚糠醇树脂等，生物质例如植物残留物，例如秸秆以及植物外壳如稻壳、花生壳等。