[发明专利]一种碳包覆富锂石墨负极材料及其制备方法在审
申请号: | 202310326541.2 | 申请日: | 2023-03-27 |
公开(公告)号: | CN116504936A | 公开(公告)日: | 2023-07-28 |
发明(设计)人: | 张涛;高英杰;崔成昊;孙壮 | 申请(专利权)人: | 泰安市产业技术创新研究院(山东产业技术研究院泰安分院) |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525;C01B32/21;C01B32/05 |
代理公司: | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人: | 王志坤 |
地址: | 271000 山东省泰*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 碳包覆富锂 石墨 负极 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种碳包覆富锂石墨负极材料,其特征在于,所述碳包覆富锂石墨负极材料为碳层包覆富锂石墨的核壳结构,其中富锂石墨为金属辅助化学刻蚀处理后的多孔石墨,富含锂元素,其中,碳层厚度为5~20nm,锂元素在碳包覆富锂石墨负极材料中的摩尔占比为:1~50%。
2.根据权利要求1所述碳包覆富锂石墨负极材料,其特征在于,碳的前驱体为沥青。
3.根据权利要求1所述碳包覆富锂石墨负极材料,其特征在于,所述富锂石墨的孔径为0.01~2μm,孔深为0.05~5μm。
4.一种碳包覆富锂石墨负极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
步骤一:采用金属辅助化学刻蚀法对石墨进行刻孔,得到富锂石墨;
步骤二:将富锂石墨分散于溶解沥青的四氢呋喃溶液中,机械搅拌,蒸干溶剂,得到富锂石墨/沥青材料;
步骤三:将步骤二所得的富锂石墨/沥青材料进行烧结,得到热解碳包覆的富锂石墨材料。
5.根据权利要求4所述制备方法,其特征在于,所述步骤一中,所述金属辅助化学刻蚀法为Ni辅助LiOH碱法刻蚀。
6.根据权利要求4所述制备方法,其特征在于,所述金属辅助化学刻蚀法的具体步骤为:将镍的盐溶液和石墨粉体在惰性气氛下进行600℃煅烧处理,将得到的粉体与LiOH混合后再次在惰性气氛下800℃煅烧处理;其中,镍的盐溶液和石墨粉体的用量为摩尔比C:Ni=40:1;得到的粉体与LiOH混合时用量比为摩尔比C:Li=1:1。
7.根据权利要求4所述制备方法,其特征在于,所述富锂石墨与沥青的质量比为1.5:1~2.5:1。
8.根据权利要求4所述制备方法,其特征在于,所述步骤二中,所述搅拌时长为1~1.5h,所述蒸干溶剂的温度为90~100℃。
9.根据权利要求4所述制备方法,其特征在于,所述步骤三中,所述烧结的具体工艺过程为:在惰性气氛的管式炉中,以8℃/min的第一升温速率升温到100~300℃,保温1~2h,再以8℃/min第二升温速率升温到900~3000℃,保温1~2h。
10.根据权利要求1-3任一项所述碳包覆富锂石墨负极材料在二次电池中的应用。
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