[发明专利]一种新型氟化石墨复合锂离子电池负极材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种新型氟化石墨复合锂离子电池负极材料及其制备方法，通过热解炭包覆氟化石墨，炭化处理等手段，使得最终产物作为锂离子电池的负极材料具有良好的电化学性能。通过石墨表面氟化，提高负极材料的电容量；通过硬碳包覆，进一步提高比容量，具有良好的充放电性能和循环稳定性。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种新型氟化石墨复合锂离子电池负极材料及其制备方法。

背景技术

锂离子电池作为一种新型化学电源，具有能量密度高、循环寿命长、环境友好等特点，已经广泛应用于移动电话、笔记本电脑等便携式移动设备，更有希望应用于电动汽车等领域。

目前商业化的锂离子电池负极材料主要采用石墨材料，这类材料具有较好的循环稳定性能，但其容量较低(理论容量为372mAh/g)，从而限制锂离子电池的大规模应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型氟化石墨复合锂离子电池负极材料及其制备方法，通过热解炭包覆氟化石墨，炭化处理等手段，使得最终产物作为锂离子电池的负极材料具有良好的电化学性能。

本发明采用的技术方案为：

一种新型氟化石墨复合锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，

1)将天然石墨和氟在300-600℃直接进行氟化反应制得氟化石墨；

2)将步骤1)所得氟化石墨通过搅拌均匀混入沥青溶液中，然后在真空环境下加热至110-120℃使其完全干燥；

3)将步骤2)产物在200-300℃下加热至热解，在1300℃-1800℃进行炭化处理。

天然石墨为鳞片石墨、膨胀石墨的至少一种。

步骤3)中热处理升温速率为5-10℃/min。

步骤3)中裂解和炭化处理时，采用氮气作为保护气体。

本发明还涉及采用上述方法制备的锂离子电池负极材料。

本发明还涉及采用上述负极材料的锂离子电池。

本发明的有益效果在于：

通过石墨表面氟化，提高负极材料的电容量；通过硬碳包覆，进一步提高比容量，具有良好的充放电性能和循环稳定性。

具体实施方式

实施例1

1)将天然石墨和氟在600℃直接进行氟化反应制得氟化石墨；

2)将步骤1)所得氟化石墨通过搅拌均匀混入沥青溶液中，然后在真空环境下加热至110℃使其完全干燥；

3)将步骤2)产物在200℃下加热至热解，在1300℃进行炭化处理。

天然石墨为鳞片石墨、膨胀石墨的至少一种。

步骤3)中热处理升温速率为5-10℃/min。

步骤3)中裂解和炭化处理时，采用氮气作为保护气体。

实施例2

1)将天然石墨和氟在600℃直接进行氟化反应制得氟化石墨；

2)将步骤1)所得氟化石墨通过搅拌均匀混入沥青溶液中，然后在真空环境下加热至120℃使其完全干燥；

3)将步骤2)产物在300℃下加热至热解，在1800℃进行炭化处理。

天然石墨为鳞片石墨、膨胀石墨的至少一种。

步骤3)中热处理升温速率为5-10℃/min。