[发明专利]蜂窝状多孔硬碳锂离子电池负极材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种蜂窝状多孔硬碳锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

(1)将咖啡豆粉碎制得咖啡粉；

(2)将所述咖啡粉于惰性气体中进行煅烧、冷却、粉碎以制得前驱体；

(3)将所述前驱体、溶剂和有机碳源进行搅拌、干燥处理以制得材料颗粒；所述溶剂为水、乙醇、甲醇、丙酮、四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、正丁醇、乙醚、石油醚、二氯甲烷和氯仿中的一种或多种；所述有机碳源为沥青、环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、丙烯酸树脂、乙基甲基碳酸酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚乙烯、聚对苯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚丁二酸乙二醇酯、聚癸二酸乙二醇、聚乙二醇亚胺、聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚并苯、聚噻吩、聚间苯二胺、聚对苯撑乙烯、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚乙烯基吡咯烷酮、丁苯橡胶和羧甲基纤维素中的一种或多种；

(4)将所述材料颗粒于惰性气体中进行煅烧、冷却、粉碎、振实以制得蜂窝状多孔硬碳锂离子电池负极材料；

其中，相对于100重量份的所述前驱体，所述有机碳源的用量为1-20重量份；在步骤(2)中，所述煅烧的步骤为：自15-35℃以1-3℃/min的升温速率升温至250-600℃，煅烧2-10h；在步骤(4)中，所述煅烧的步骤为：自18-25℃以2-10℃/min的升温速率升温至650-1400℃，煅烧3-20h；所述材料颗粒的质量含水量为0-1％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(1)中，所述咖啡粉的粒径小于100目。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述惰性气体为氦气、氩气和氮气的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述冷却采用自然冷却的方式进行，且冷却至煅烧产物的温度为15-35℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(3)中，所述搅拌的转速为50-1000rpm，时间为0.5-10h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(3)中，所述溶剂为水、二氯甲烷、乙醇和水的混合溶剂和乙醇和丙酮的混合溶剂中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在步骤(3)中，所述有机碳源为聚乙烯醇、沥青、甲基纤维素和酚醛树脂中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(3)中的添料顺序为：先将所述前驱体分散在溶剂中，再加入有机碳源进行搅拌、干燥以制得材料颗粒。

9.一种蜂窝状多孔硬碳锂离子电池负极材料，其特征在于，所述蜂窝状多孔硬碳锂离子电池负极材料通过权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制备而成。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的负极包括权利要求9所述的蜂窝状多孔硬碳锂离子电池负极材料。