一种沥青基纳米多孔碳材料、使用该多孔碳材料的负极材料及锂离子电池的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种沥青基纳米多孔碳材料、使用该多孔碳材料的负极材料及锂离子电池，所述沥青基纳米多孔碳材料主要由以下原料制成：沥青0.1～10g、无水三氯化铝3～50g、无水四氯化碳100～400ml、反应终止剂200～500ml，上述各原料的量可以按比例进行任意调整。本发明的沥青基纳米多孔碳材料，主要由沥青、无水三氯化铝、无水四氯化碳和反应终止剂制成，采用纳米造孔技术，使沥青与无水四氯化碳发生Friedel-Crafts交联反应，所得沥青基碳材料具有多孔结构和高比表面积，使用该沥青基纳米多孔碳材料制备的负极材料具有吸液保液能力强、加工性能佳、价格便宜等特性，可以大幅度提高锂离子电池的循环性能。
【专利说明】一种沥青基纳米多孔碳材料、使用该多孔碳材料的负极材 料及锂离子电池
【技术领域】
[0001]本发明属于多孔碳材料【技术领域】，具体涉及一种沥青基纳米多孔碳材料，同时还 涉及一种使用该多孔碳材料的负极材料及锂离子电池。
【背景技术】
[0002]负极材料是锂离子电池的主要组成部分，并对锂离子电池的循环性能、安全性能 及其倍率性能产生重要影响。而市场要求负极材料具有较好的循环性能、加工性能及其优 异$吸液能力。目前市场上所用的石墨类负极材料由于具有较小的比表面积，造成材料的 吸液能力较差、循环性能一般，因此开发出一种具有较大比表面积的负极材料成为提高负 极材料性能的选择之一。
[0003]造孔技术是提高材料比表面积的方法之一，即在材料表面制备出具有纳米孔的碳 材料，以提高材料的吸液保液能力，从而提高材料的循环性能。目前，制备纳米孔碳材料的 方法主要有软模板法和硬模板法，但是这两种方法都需要加入模板，存在工序复杂、合成条 件可刻、过程难以控制、价格昂贵等问题，限制了其广泛应用。因此，采用无模板法制备多孔 碳材料成为一种不错的选择。
[0004]沥青是棕褐色有机胶凝状物质，主要成分是沥青质和树脂，其次有高沸点的矿物 油和少量的氧、硫和氯的化合物，常温下是粘稠状液体或固体。由于浙青具有资源丰富、价 格低廉、含碳量高、流动性好、易石墨化的优点，因此成为制备石墨类材料的常用材料，但是 由于浙青基材料具有比表面积小、吸液性能差等缺陷，限制了其材料性能的充分发挥。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种比表面积大、吸液性能好的浙青基纳米多孔碳材料。 [0006]本发明的第二个目的是提供一种使用上述沥青基纳米多孔碳材料的负极材料。 [0007]本发明的第三个目的是提供一种使用上述负极材料的锂离子电池。
[0008]为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种沥青基纳米多孔碳材料，所 述多孔碳材料主要由以下原料制成：浙青〇. 1?10g、无水三氯化招3?5〇g、无水四氯化碳 100?400ml、反应终止剂200?500ml,上述各原料的量可以按比例任意调整。
[0009]所述反应终止剂为乙醇与水的体积比为100:50?1〇〇的混合液。
[0010] 所述的水为二次蒸馏水。
[0011] 所述多孔碳材料是将沥青溶于无水四氯化碳，再加入无水三氯化铝作为催化剂进 行Friedel-Crafts反应（付克反应），后用反应终止剂终止反应，取固体产物进行炭化后得 到。
[0012] 所述多孔碳材料是将浙青溶于无水四氯化碳，再加入无水三氯化铝作为催化剂进 行Friedel-Crafts反应，后用反应终止剂终止反应，取固体产物依次进行炭化、活化后得 到。
[0013] 所述Friedel-Crafts反应的反应温度为30?75°C，反应时间为2?72h。
[0014] 所述炭化的温度为300?1000°C，炭化时间为2?12h。所述炭化是在惰性气氛 下进行的。所述惰性气氛为200?800ml/min流速的氮气气氛。达到炭化温度的升温速率 为 2 ?5°C /min。
[0015] 所述活化是依次经活化剂活化、高温活化。
[0016] 所述活化剂活化中，活化剂与所述炭化得到的碳化物的质量比为1?10:1 ;所述 高温活化的温度为500?900?，活化时间为6?12h。
[0017] 所述活化剂为NaOH。活化剂活化时，将所述炭化得到的碳化物与NaOH加入水/乙 醇混合液中充分混合，后干燥。
[0018] 所述髙温活化是在惰性气氛下进行的。所述惰性气氛为2〇0?800ml/min流速的 氮气气氛。达到高温活化温度的升温速率为1?2°c /min。
[0019] 高温活化后，活化产物经洗涤、过滤和千燥后，得到所述的沥青基纳米多孔碳材 料。
[0020] 所述洗涤之前，将活化产物的温度降低至50°c以下。所述洗涤是用去离子水和浓 盐酸按5? 2〇: 1的体积比混合而成的溶液在沸腾条件下洗涤2?8次，再用去离子水洗涤 1?4次。所述干燥的温度为80?100°C，干燥时间为12?24h。
[0021] 所述沥青基纳米多孔碳材料，具体是由以下方法制备的：
[0022] 1)将0. 1?10g的沥青加入6?300ml的无水四氯化碳中，搅拌溶解，得混合物 A；
[0023] 2)将3?50g的无水三氯化铝加入剩余的无水四氯化碳中（无水四氯化碳的总用 量为100?400ml)，无水三氯化银溶解后，再加入步骤1)所得混合物A，搅拌条件下加热回 流进行Friedel-Crafts反应，后加入2〇0?5〇Oml的反应终止剂终止反应，取反应所得混 合体系依次经过滤、洗涤、过滤、干燥后，得固体产物；
[0024] 3)将步骤2)所得固体产物置于惰性气体气氛下加热炭化，得碳化物；
[0025] 4)将活化剂与步骤3)所得碳化物加入水/乙醇混合液中充分混合，后过滤、干燥， 得混合物B ;
[0026] 5)将步骤4)所得混合物B置于惰性气体气氛下进行高温活化，所得活化产物依次 经洗涤、过滤、干燥后，即得所述浙青基纳米多孔碳材料。
[0027]其中，步骤4)中所述水/乙醇混合液中，乙醇与水的体积比为100:50? 100。 [0028] 所述的水为二次蒸馏水。 。
[0029]步骤4)中所述水/乙醇混合液的用量为：每5g碳化物加入水/乙醇混合液200? 400ml〇
[0030] 步骤4)中所述千燥温度为80?10(TC。
[0031] 一种使用上述的浙青基纳米多孔碳材料的负极材料，该负极材料是由所述沥青基 纳米多孔碳材料与石墨进行包覆改性、碳化、石墨化、粉碎、球形化后得到石墨碳材料。
[0032]该负极材料的制备方法，包括下列具体步骤： °
[0033] a)包覆改性：将有机溶剂、沥青基纳米多孔碳材料、石墨粉混合，在5〇(rc条件下 搅拌反应8h后，过滤并千燥，得包覆改性材料； '、 C〇〇34] b)碳化：在惰性气体保护下，将步骤a)所得包覆改性材料升温至1〇〇(rc并保温 ------------ 贝 6h后，降温至100°C以下，粉碎得碳化材料； H、C)石墨化：在惰性气体保护下，以1?5O /min的升温速率，将步骤b)所得碳化 材料升温至28〇0 C并保温48h后，分步降温至100-C以下，得石墨化材料； _] d) _、雜化：将频e)所得石靴材獅碎后，肺材料球雜并分级，即得 所述负极材料。
[0037]所述有机溶剂为四氢呋喃。
[0038]所述浙青基纳米多孔碳材料与石墨的质量比为10?40: 100。
[0039] 一种锂离子电池，该锂离子电池的负极材料为上述的负极材料。
[0040]本发日騎綱縣碰材料，主麵赌、无水三€、无水醜化碳和反 应终止剂制成，采用纳米造孔技术，使沥青与无水四氯化碳发生Friedel-Crafts交联反 应，所得浙青基碳材料具有多孔结构和高比表面积，使用该沥青基纳米多孔碳材料制备的 负极材料具有吸液保液能力强、加工性能佳、价格便宜等特性，可以大幅度提高锂离子电池 的循环性能。
[0041]本发明的沥青基纳米多孔碳材料，是采用纳米造孔技术，将沥青溶于无水四氯化 碳，再加入无水三氯化铝作为催化剂进行Friedel-Crafts反应，后用反应终止剂终止反 应，取固体产物依次进行炭化、活化后得到的，其制备方法属于无模板造孔技术，与模板法 相比，具有合成条件简单、过程容易控制、成本低、造孔效果好的优点。所述活化过程包括活 化剂活化和_温活化，其中活化剂为NaOH，具有活化效果好、可以造出合适的孔洞，即得到 比表面积适中的多孔碳材料，与Κ0Η活化剂相比，具有对反应设备腐蚀性小、造孔能力适中 (造孔能力过强会造孔过多，从而造成孔结构塌陷，造孔过程较难控制）、过程容易控制、价 格便宜等优点。
[0042]本发明的锂离子电池用负极材料，是采用上述沥青基纳米多孔碳材料对石墨进 行包覆改性等一系列工艺过程得到的石墨碳材料，具有多孔结构和高比表面积，比表面积 (BET)为100?1000m2/g，孔容为0· 2?〇· 3cm3/g，其中微孔孔容占 20?50%,外部中孔和 大孔孔容占50?S0% ;较目前单纯采用沥青类包覆石墨制备出得负极材料，其吸液保液能 力得到大幅度提高，同时具有加工性能佳，价格便宜等特性，使锂离子电池的循环性能得到 明显改善。
[0043]本发明的锂离子电池，所用负极材料为上述的石墨碳材料，由于负极材料具有极 强的吸液保液能力，从而使锂离子电池的循环性能得到明显的改善；以磷酸铁锂电池为例， 经试验测试，使用本发明的负极材料的电池的吸液速度为5. 2g/min，500次循环保持率为 96· 2%,同等条件下采用传统方法制备的电池的吸液速度3. lg/min，500次循环保持率为 92· 9 %，说明使用本发明的负极材料，锂离子电池的循环性能得到明显提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0044] 图1为实施例1所得负极材料的SEM图；
[0045] 图2为实施例1所得锂离子电池的循环曲线图。
【具体实施方式】
[0046] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
[0047] 实施例1
[0048]本实施例的沥青基纳米多孔碳材料，主要由以下原料制成：浙青5g、无水三氯化 铝2〇g、无水四氯化碳250ml、反应终止剂300ml。所述反应终止剂为乙醇与水的混合液。 [00 49]本实施例的沥青基纳米多孔碳材料，是由以下方法制备的： °
[0050] 1)将5g的沥青加入2〇〇ml的无水四氯化碳中，搅拌溶解，得混合物A ;
[0051]、2)将20g的无水三氯化铝置于反应釜中，加入50ml的无水四氯化碳中（无水四氯 化碳的总用量为250ml)，无水三氯化铝溶解后，再加入步骤丨）所得混合物A，搅拌条件下加 热至50°C，回流进行Friedel-Crafts反应，反应24h后，加入300ml的乙醇与二次蒸馏水的 混合液（乙醇与一次蒸馏水的体积比为1〇〇:5〇)作为反应终止剂终止反应，取反应所得混 合体系依次经过滤、洗涤、过滤、干燥后，得固体产物；
[0052] 3)将步骤2)所得固体产物置于炭化炉中，在惰性气体（氮气）气氛下，以 3t; / min的升温速率加热至9〇(TC进行炭化，氮气的流速为2〇〇ml/min，炭化丨此后，得碳化物； [0053] 4)将50g的活化剂NaOH与知的步骤3)所得碳化物（质量比为 10:丨），加入400ml 的水/乙醇混合液（乙醇与一次蒸溜水的体积比为1〇〇:5〇)中充分混合，过滤后在1〇〇。〇条 件下干燥，得混合物B ;
[0054] 5)将步骤4)所得混合物B置于活化炉中，在惰性气体（氮气）气氛下，以 rc / min的升温速_卩热至5〇(TC进行高温活化，氮气的流速为_ml/min，高温活化他后，将 所得活化产物的温度降低至4(TC后，用去离子水和浓盐酸按20:1的体积比混合而成的溶 液在沸腾条件下洗涤5次，再用去离子水洗涤 2次，之后过滤，在1〇(rc条件下干燥24h后， 即得所述浙青基纳米多孔碳材料。
[0055]本实施例的使用上述的沥青基纳米多孔碳材料的负极材料，是由15g所述沥青基 纳米多孔碳材料与50g石墨进行包覆改性、碳化、石墨化、粉碎、球形化后得到的具有高比 表面积的石墨碳材料。 '
[0056]该负极材料的制备方法，包括下列具体步骤：
[0057] a)包覆改性：将有机溶剂（四氢呋喃）、浙青基纳米多孔碳材料、石墨粉依次加入 反应釜中并混合，在5〇0°C条件下搅拌反应8h，反应釜内搅拌速度为40r/min，反应后过滤 并在l〇(TC条件下干燥，得包覆改性材料；
[0058] b)碳化：在惰性气体（n2)保护下，将步骤a)所得包覆改性材料升温至1〇〇〇。〇并 保温6h后，降温至l〇〇°C以下，粉碎得碳化材料；
[0059] c)石墨化：在惰性气体（N2)保护下，以rc /min的升温速率，将步骤b)所得碳化 材料升温至28〇0°C并保温48h后，分步降温至i〇(TC以下，得石墨化材料；
[0060] d)粉碎、球形化：将步骤c)所得石墨化材料用粉碎机粉碎后，进行材料球形化并 分级，即得所述负极材料。
[0061]本实施例所得负极材料的SEM图如图1所示。从图i可以看出，实施例i所得负 极材料表面具有较多的微孔结构，且其分布均勻、合理，结构稳定，无塌陷。
[006^]本实施例的锂离子电池，以上述的石墨碳材料为负极材料，以磷酸铁锂为正极材 料'米用LiPF6/EC+DEC(体积比1 : 1)为电解液，celgard2400膜为隔膜,制备出5AH软包 电池。
[0063] 实施例2
[0064]本实施例的沥青基纳米多孔碳材料，主要由以下原料制成：沥青10g、无水三氯化 铝50g、无水四氯化碳400ml、反应终止剂500ml。所述反应终止剂为乙醇与水的混合液。 [0065] 本实施例的沥青基纳米多孔碳材料，是由以下方法制备的： 。
[0066] 1)将10g的沥青加入300ml的无水四氯化碳中，搅拌溶解，得混合物a ;
[0067] 2)将50g的无水二氣化错置于反应爸中，加入i〇〇mi的无水四氛化碳中（无水四 虱化碳的总用里为400ml)，无水二氣化招溶解后，再加入步骤1)所得混合物a，揽祥条件下 加热至75°C，回流进行Friedel-Crafts反应，反应48h后，加入500ml的乙醇与二次蒸馈水 的混合液（乙醇与二次蒸溜水的体积比为100:70)作为反应终止剂终止反应，取反应所得 混合体系依次经过滤、洗涤、过滤、千燥后，得固体产物；
[0068] 3)将步骤2)所得固体产物置于炭化炉中，在惰性气体（氮气）气氛下，以3。〇 / min的升温速率加热至800°C进行炭化，氮气的流速为800ml/min，炭化4h后，得碳化物； [0069] 4)将2如的活化剂NaOH与5g的步骤3)所得碳化物（质量比为5:1)，加入 200ml 的水/乙醇混合液（乙醇与二次蒸馏水的体积比为100:7〇)中充分混合，过滤后在100。〇条 件下干燥，得混合物B; '、
[0070] 5)将步骤4)所得混合物B置于活化炉中，在惰性气体（氮气）气氛下，以 2〇c / min的升温速率加热至900°C进行高温活化，氮气的流速为600ml/min，高温活化6h后，将所 得活化广物的温度降低至40°C后，用去尚子水和浓盐酸按5:1的体积比混合而成的溶液在 沸腾条件下洗涤5次，再用去离子水洗涤2次，之后过滤，在i〇(TC条件下干燥24h后，即得 所述沥青基纳米多孔碳材料。
[0071]本实施例的使用上述的浙青基纳米多孔碳材料的负极材料，是由5g所述沥青基 纳米多孔碳材料与50g石墨进行包覆改性、碳化、石墨化、粉碎、球形化后得到的亘有高比 表面积的石墨碳材料。 ~
[0072]该负极材料的制备方法，包括下列具体步骤：
[0073] a)包覆改性：将有机溶剂（四氢呋喃）、浙青基纳米多孔碳材料、石墨粉依次加入 反应釜中并混合，在500°C条件下搅拌反应池，反应釜内搅拌速度为40r/min，反应后过滤 并在l〇(TC条件下干燥，得包覆改性材料；
[0074] b)碳化：在惰性气体（n2)保护下，将步骤a)所得包覆改性材料升温至1〇〇〇。 (：并 保温6h后，降温至l〇〇°C以下，粉碎得碳化材料；
[0075]、c)石墨化：在惰性气体（n2)保护下，以5-c /min的升温速率，将步骤b)所得碳化 材料升温至28〇0°C并保温4汕后，分步降温至i〇(TC以下，得石墨化材料；
[0076] d)粉碎、球形化：将步骤c)所得石墨化材料用粉碎机粉碎后，进行材料球形化并 分级，即得所述负极材料。
[oom本实施例的锂离子电池，以上述的石墨碳材料为负极材料，以磷酸铁锂为正极材 料，米用LiPFs/EC+DEC(体积比1 : 1)为电解液，Celgard2400膜为隔膜，制备出5AH软包 电池。
[0078] 实施例3
[00=]本实施的沥青基纳米多孔碳材料，主要由以下原料制成：沥青〇. lg、无水三氯 化铝3g、无水四氯化碳100ml、反应终止剂2〇〇ml。所述反应终止剂为乙醇与水的混合液。 [00S0]本实施例的沥青基纳米多孔碳材料，是由以下方法制备的：
[0081] 1)将0. lg的沥青加入6ml的无水四氯化碳中，搅拌溶解，得混合物A ;
[0082] 2)将3g的无水三氯化铝置于反应釜中，加入94ml的无水四氯化碳中（无水四氯 化碳的总用量为l〇〇ml)，无水三氯化铝溶解后，再加入步骤1)所得混合物A，搅拌条件下加 热至30°C，回流进行Friedel-Crafts反应，反应72h后，加入200ml的乙醇与二次蒸饱水的 混合液（乙醇与二次蒸馏水的体积比为100:100)作为反应终止剂终止反应，取反应所得混 合体系依次经过滤、洗涤、过滤、干燥后，得固体产物；
[0083] 3)将步骤2)所得固体产物置于炭化炉中，在惰性气体（氮气）气氛下，以2。(： / min的升温速率加热至300°C进行炭化，氮气的流速为600ml/min,炭化l〇h后，得碳化物； [0084] 4)将10g的活化剂NaOH与5g的步骤3)所得碳化物（质量比为 2:1)，加入3〇〇ml 的水/乙醇混合液（乙醇与二次蒸馏水的体积比为1〇〇: 100)中充分混合，过滤后在卻^条 件下干燥，得混合物B; '、
[0085] 5)将步骤4)所得混合物B置于活化炉中，在惰性气体（氮气）气氛下，以5。〇 / min的升温速率加热至75〇°C进行高温活化,氮气的流速为_mi/mi n，高温活化池后，将所 得活化广物的温度降低至45°C后，用去离子水和浓盐酸按1〇:1的体积比混合而成的溶液 在沸腾条件下洗涤8次，再用去离子水洗涤1次，之后过滤，在 9(rc条件下干燥12h后，即得 所述沥青基纳米多孔碳材料。
[0086]本实施例的使用上述的沥青基纳米多孔碳材料的负极材料，是由2〇g所述沥青基 纳米多孔碳材料与5〇g石墨进行包覆改性、碳化、石墨化、粉碎、球形化后得到的具有高比 表面积的石墨碳材料。 ~
[0087]该负极材料的制备方法，包括下列具体步骤： _8] a)包覆改性：将有机溶剂（四氧呋喃）、沥青基纳米多孔碳材料、石墨粉依次加入 反应釜中并混合，在500°C条件下搅拌反应8h，反应釜内搅拌速度为40r/min，反应后过滤 并在10(TC条件下干燥，得包覆改性材料；
[0089] b)碳化：在惰性气体（n2)保护下，将步骤幻所得包覆改性材料升温至1〇〇(rc并 保温6h后，降温至l〇(TC以下，粉碎得碳化材料；
[0090] c)石墨化：在惰性气体（N2)保护下，以3°C /min的升温速率，将步骤b)所得碳化 材料升温至280(TC并保温4Sh后，分步降温至l〇(TC以下，得石墨化材料；
[0091] d)粉碎、球形化：将步骤c)所得石墨化材料用粉碎机粉碎后，进行材料球形化并 分级，即得所述负极材料。
[0092JI本头施例的锂呙子电池，以上述的石墨碳材料为负极材料，以磷酸铁锂为正极材 料，米用LiPFs/EC+DEC(体积比1 : 1)为电解液，Ceigard2400膜为隔膜，制备出5AH软包 电池。
[0093] 实施例4
[°094]本实^例的沥青基纳米多孔碳材料，主要由以下原料制成：沥青lg、无水三氯化 铝10g、无水四氯化碳2〇〇ml、反应终止剂400ml。所述反应终止剂为乙醇与水的混合液。 [00 95]本实施例的浙青基纳米多孔碳材料，是由以下方法制备的：
[00%] 1)将lg的沥青加入100ml的无水四氯化碳中，搅拌溶解，得混合物A ; =〇97] 2)将j〇g白勺无水三氯化错置于反应签中，加入1〇〇ml的无水四氣化碳中（无水四 氯化碳的总用量为200ml)，无水三氯化铝溶解后，再加入步骤丨）所得混合物A，搅拌条件下 加热至75°C，回流进行Friedel-Crafts反应，反应2h后，加入400ml的乙醇与二次蒸饱水 的混合液（乙醇与二次蒸馏水的体积比为100:80)作为反应终止剂终止反应，取反应所得 混合体系依次经过滤、洗涤、过滤、干燥后，得固体产物；
[0098] 3)将步骤2)所得固体产物置于炭化炉中，在惰性气体（氮气）气氛下，以 5? / min的升温速率加热至l〇〇〇°C进行炭化，氮气的流速为400ml/min，炭化2h后，得碳化物； [00"] 4)将5g的活化剂NaOH与5g的步骤3)所得碳化物（质量比为1:1)，加入 200ml 的水/乙醇混合液（乙醇与二次蒸馏水的体积比为100:80)中充分混合，过滤后在100。〇条 件下干燥，得混合物B;
[0100] 5)将步骤4)所得混合物B置于活化炉中，在惰性气体（氮气）气氛下，以rC / min的升温速率加热至600°C进行高温活化，氮气的流速为200ml/min，高温活化l〇h后，将 所得活化产物的温度降低至35°C后，用去离子水和浓盐酸按15:1的体积比混合而成的溶 液在沸腾条件下洗涤2次，再用去离子水洗涤4次，之后过滤，在8(TC条件下干燥16h后，即 得所述沥青基纳米多孔碳材料。
[0101]本实施例的使用上述的沥青基纳米多孔碳材料的负极材料，是由10g所述沥青基 纳米多孔碳材料与5〇g石墨进行包覆改性、碳化、石墨化、粉碎、球形化后得到的具有高比 表面积的石墨碳材料。
[0102]该负极材料的制备方法，包括下列具体步骤：
[0103] a)包覆改性：将有机溶剂（四氢呋喃）、沥青基纳米多孔碳材料、石墨粉依次加入 反应釜中并混合，在5〇〇°C条件下搅拌反应8h，反应釜内搅拌速度为40r/min,反应后过滤 并在l〇〇°C条件下干燥，得包覆改性材料； _4] b)碳化：在惰性气体（n2)保护下，将步骤a)所得包覆改性材料升温至1〇〇〇。〇并 保温6h后，降温至100°C以下，粉碎得碳化材料；
[0105] c)石墨化：在惰性气体（N2)保护下，以2°C /min的升温速率,将步骤b)所得碳化 材料升温至28〇0°C并保温48h后，分步降温至l〇(TC以下，得石墨化材料；
[0106] d)粉碎、球形化：将步骤?)所得石墨化材料用粉碎机粉碎后，进行材料球形化并 分级，即得所述负极材料。
[010^]本实施例的锂离子电池，以上述的石墨碳材料为负极材料，以磷酸铁锂为正极材 料，米用LiPFe/EC+DEC(体积比1 : 1)为电解液，Celgard2400膜为隔膜，制备出5AH软包 电池。
[0108] 实验例1
[0109]本实验例对实施例1-4所得负极材料的表面形态、比表面积、孔容及吸液保液能 力进行测试，结果如表1、2所示。
[0110]表1中，比表面测试方法和孔容的测试方法参照GB/T24533-2009锂离子电池石墨 类负极材料。
[om]、材料的吸液能力测试方法为：在手套箱中采用1〇1111的吸液管吸取l〇ml电解液，之 后以1滴/3秒的速率将电解液滴到负极极片上，随着电解液的滴加量增加，材料表面呈现 饱和状态视为结束，之后计算在单位时间内消耗的电解液量。
[0112]、保液能力测试方法为：称取一定大小、一定质量的负极极片，之后放置到电解液中 5分钟，之后称取重量A，之后将极片在手套箱中放置24小时后，称取重量为B，之后计算得 到保液率=(A-B) /A,即为材料的保液能力。
[0113] 其中，对比例为人造石墨。
[0114] 表1不同负极材料的比表面积和孔容
【权利要求】
1. 一种浙青基纳米多孔碳材料，其特征在于：所述多孔碳材料主要由以下原料制成： 浙青0. 1?l〇g、无水三氯化铝3?50g、无水四氯化碳100?400ml、反应终止剂200? 500ml，上述各原料的量可以按比例任意调整。
2. 根据权利要求1所述的浙青基纳米多孔碳材料，其特征在于：所述反应终止剂为乙 醇与水的体积比为100:50?100的混合液。
3. 根据权利要求1或2所述的浙青基纳米多孔碳材料，其特征在于：所述多孔碳材料 是将浙青溶于无水四氯化碳，再加入无水三氯化铝作为催化剂进行Friedel-Crafts反应， 后用反应终止剂终止反应，取固体产物依次进行炭化、活化后得到。
4. 根据权利要求3所述的浙青基纳米多孔碳材料，其特征在于：所述Friedel-Crafts 反应的反应温度为30?75°C，反应时间为2?72h。
5. 根据权利要求3所述的浙青基纳米多孔碳材料，其特征在于：所述炭化的温度为 300?1000°C，炭化时间为2?12h。
6. 根据权利要求3所述的浙青基纳米多孔碳材料，其特征在于：所述活化是依次经活 化剂活化、高温活化。
7. 根据权利要求6所述的浙青基纳米多孔碳材料，其特征在于：所述活化剂活化中，活 化剂与所述炭化得到的碳化物的质量比为1?10:1 ;所述高温活化的温度为500?900°C， 活化时间为6?12h。
8. -种使用如权利要求1所述的浙青基纳米多孔碳材料的负极材料，其特征在于：该 负极材料是由所述浙青基纳米多孔碳材料与石墨进行包覆改性、碳化、石墨化、粉碎、球形 化后得到石墨碳材料。
9. 根据权利要求8所述的负极材料，其特征在于：所述浙青基纳米多孔碳材料与石墨 的质量比为10?40:100。
10. -种锂离子电池，其特征在于：该锂离子电池的负极材料为权利要求8或9所述的 负极材料。
【文档编号】H01M10/0525GK104300150SQ201410191815
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】付万群, 李玉峰, 付世敏 申请人:河南中联高科新能源有限公司