专利名称：球形硬碳锂离子电池负极材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种锂离子电池负极材料及其制备方法，特别是一种硬碳负极材料及其制备方法。
背景技术：
硬碳材料具有高于石墨理论容量(372mAh/g)的高容量，优异的倍率性能和循环性能。与当前电动工具、电动车针对锂离子电池电极材料所要求的高比能量、高安全性、大电流快速充放电、长的使用寿命相吻合，得到全球的重点关注。目前，利用树脂类和植物类原料制备的硬碳材料呈不规则的片状或块状，中国专利公开号CN1169M9C、CN101916845A 公开了利用植物类原料制备不规则硬碳材料的方法，中国专利公开号CN101887966A公开了树脂类原料制备不规则硬碳材料的方法，专利W02005/098999A1公开了以浙青基为原料的不规则硬碳的制备方法。但是，现有技术的不规则硬碳材料压实密度较低，仅为l.Og/ cm3，导致由此种材料制作的电池能量密度较低，同时，快速嵌、脱锂能力较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种球形硬碳锂离子电池负极材料及其制备方法，要解决的技术问题是提高材料的容量保持率和快速充放电能力。本发明采用以下技术方案一种球形硬碳锂离子电池负极材料，所述球形硬碳锂离子电池负极材料以硬碳为基体，基体外包覆有碳材料，碳材料前躯体为基体质量的1 15%，球形硬碳锂离子电池负极材料形状为球形，粒度范围为1 30 μ m，所述球形硬碳负极材料为无定形碳，002峰在22. 6° 23. 8°，而且衍射峰宽化，002晶面的层间距Dtltl2在 0. 360 0. 480nm之间，比表面积为1. 0 73. 2m2/g，真密度为1. 50 2. 20g/cm3，振实密度为 0. 95 1. 52g/cm3，压实密度为 1. 08 1. 63g/cm3。一种球形硬碳锂离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤一、将硬碳前驱体以转速为100 300r/min，球磨3 40h，得到平均粒径为1. 3 4. 5 μ m的颗粒；所述硬碳前驱体为树脂类硬碳前驱体和/或植物类硬碳前驱体；二、按颗粒表面活性剂水的质量比100 0. 2 10 200 1500，将颗粒置于含有表面活性剂的水溶液中，转速为100 300r/min,球磨0. 5 20h，得到平均粒径为0. 9 4. 0 μ m硬碳前驱体的分散体；所述表面活性剂为HLB值在30 40之间的阴离子表面活性剂或HLB值在30 40之间的非离子表面活性剂；三、将分散体进行干燥，得到D50为0. 5 25 μ m，球形度为90 95%的球形硬碳前驱体；四、按包覆物前驱体为球形硬碳前驱体质量的1 15%，在球形硬碳前驱体中加入包覆物前驱体，转速为600 3500r/min，混合时间为30 180min ；或将包覆物前驱体置于溶剂中，加入球形硬碳前驱体，球形硬碳前驱体与包覆物前躯体质量之和与溶剂的质量比为1 2 10，转速800 3000r/min，分散0. 5 5h后进行干燥，得到球形硬碳前驱体与包覆物前驱体的混合物；所述包覆物前躯体为浙青、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以上；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、二氯甲烷或氯仿；五、以1 15°C /min的升温速率，至600 1500°C，保温时间为1 8h，进行热解处理，炉内自然冷却至室温，得到D50为1 30 μ m，球形度为90 95%的球形硬碳锂离子电池负极材料。本发明的树脂类硬碳前驱体的制备方法按热塑性树脂质量的> 0至< 75%加入固化剂，将加了固化剂的热塑性树脂固化3 50h，得到固态前驱体，将前驱体以0. 1 30C /min的升温速率到150 450°C，低温预烧2 Mh，炉内自然冷却至室温，再以0. 3 IO0C /min的升温速率到560 1500°C，热解0. 5 7. 5h，炉内自然冷却至室温，制得树脂类硬碳前驱体；所述热塑性树脂是丙烯酸树脂，聚氯乙烯，聚碳酸酯，环氧树脂，酚醛树脂和聚甲醛中的一种以上；所述固化剂是己二胺，间苯二胺，苯胺甲醛树脂，聚酰胺树脂，邻苯二甲酸酐和苯磺酸中的一种以上。本发明的植物类硬碳前驱体的制备方法按每IOOg植物原料加入80 300mL酸或碱，浸泡3 50h，用纯水洗涤至中性，在80 140°C条件下烘干10 40h，自然降至室温，以0. 1 10°C /min的升温速率到200 500°C，低温预烧3 20h，炉内自然冷却至室温，再以0. 1 10°C /min的升温速率到500 1300°C，热解1 10h，炉内自然冷却至室温，制得植物类硬碳前驱体；所述植物原料是花粉，稻谷壳，甘蔗杆，核桃壳，竹子，酒糟和木屑中的一种以上；所述酸是氢氟酸，硼酸，硫酸，盐酸或硝酸；所述碱是氢氧化钾，氢氧化钙或氢氧化钠。本发明的步骤一球磨采用的球为氧化锆球、不锈钢球或玛瑙球中的一种以上，直径为0. 2 2. 5cm，球与硬碳前驱体的质量比为1 80 300。本发明的步骤二球磨采用的球为氧化锆球、不锈钢球或玛瑙球中的一种以上，球的直径为0. 02 1cm，球与颗粒的质量比为1 10 200。本发明的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、纯月桂基硫酸钠或羧甲基纤维素钠。本发明的干燥为喷雾干燥，恒流泵速为10 lOOr/min，进口温度为150 300°C， 出口温度为80 130°C。本发明的热解处理在保护气体下或真空环境，保护气体为氮气、氩气、氖气、氦气、 氢气和水煤气中的一种以上，真空环境为真空度0. IMPa以下。本发明将包覆物前驱体置于溶剂中，加入球形硬碳前驱体，分散0. 5 证后，喷雾干燥，恒流泵速为10 lOOr/min，进口温度为150 300°C，出口温度为80 130°C ；或直接置于烘箱中在80 180°C条件下烘干8 40h，炉内自然冷却至室温。本发明与现有技术相比，制备得到的球形硬碳材料压实密度大于1. lg/cm3，且具有优良的快速嵌、脱锂能力，可逆比容量大于400mAh/g，首次库仑效率大于80 %，循环500 次容量保持率大于85%，30C/1C容量保持率为大于98%，制备方法简单。
图1为本发明实施例1的球形硬碳负极材料的扫描电镜照片(一)。
图2为本发明实施图3为本发明实施图4为本发明实施图5为本发明实施图6为本发明实施图7为本发明实施图8为本发明实施
1的球形硬碳负极材料的扫描电镜照片(二)。 1的球形硬碳负极材料的XRD图。 1在0. 2C下球形硬碳负极材料的首次充放电曲线。 1在1. OC下球形硬碳负极材料的首次充放电曲线。 1在20C下球形硬碳负极材料的首次充放电曲线。 1在30C下球形硬碳负极材料的首次充放电曲线。 1的循环性能曲线。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。本发明的球形硬碳锂离子电池负极材料，以硬碳为基体，基体外包覆有碳材料，碳材料前躯体为基体质量的1 15%， 球形硬碳锂离子电池负极材料形状为球形，粒度范围为1 30 μ m，所述硬碳负极材料为无定形碳，002峰在22. 6° 23. 8°，而且衍射峰宽化，002晶面的层间距Dtltl2在0. 360
0.480nm之间，比表面积为1. 0 73. 2m2/g，真密度为1. 50 2. 20g/cm3，振实密度为0. 95
1.52g/cm3，压实密度为 1. 08 1. 63g/cm3。本发明的球形硬碳锂离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤一、将硬碳前驱体，放入BXQM-20L行星式球磨机的球磨罐中，转速为100 300r/ min,球磨3 40h，得到平均粒径为1. 3 4. 5 μ m的硬碳前驱体的颗粒，颗粒形状为片状或块状。球磨采用的球为氧化锆球、不锈钢球或玛瑙球中的一种以上，直径为0. 2 2. 5cm，球与硬碳前驱体的质量比为1 80 300。硬碳前驱体为以树脂为原料制备得到的树脂类硬碳前驱体，和/或以植物为原料制备得到的植物类硬碳前驱体。树脂类硬碳前驱体的制备方法按热塑性树脂质量的> 0至< 75%加入固化剂， 将加了固化剂的热塑性树脂在空气中、常温下固化3 50h，得到固态前驱体，将前驱体以 0. 1 3°C /min的升温速率到150 450°C，低温预烧2 Mh，炉内自然冷却至室温，再以 0. 3 10°C /min的升温速率到560 1500°C，热解0. 5 7. 5h，炉内自然冷却至室温，制得树脂类硬碳前驱体。热塑性树脂是丙烯酸树脂，聚氯乙烯，聚碳酸酯，环氧树脂，酚醛树脂和聚甲醛中的一种以上。固化剂是己二胺，间苯二胺，苯胺甲醛树脂，聚酰胺树脂，邻苯二甲酸酐和苯磺酸中的一种以上。植物类硬碳前驱体的制备方法按每IOOg植物原料加入80 300mL酸或碱，浸泡 3 50h，用纯水洗涤至中性，直接在80 140°C条件下烘干10 40h，炉内自然降至室温， 以0. 1 10°C /min的升温速率到200 500°C，低温预烧3 20h，炉内自然冷却至室温， 再以0. 1 10°C /min的升温速率到500 1300°C，热解1 10h，炉内自然冷却至室温，制得植物类硬碳前驱体。 植物原料是花粉，稻谷壳，甘蔗杆，核桃壳，竹子，酒糟和木屑中的一种以上。酸是氢氟酸，硼酸，硫酸，盐酸或硝酸，碱是氢氧化钾，氢氧化钙或氢氧化钠。二、按颗粒表面活性剂水的质量比为100 0. 2 10 200 1500，将颗粒置于含有表面活性剂的水溶液中，转速为100 300r/min，球磨0. 5 20h，得到平均粒径为 0. 5 4. 0 μ m硬碳前驱体的分散体。球磨采用的球为氧化锆球、不锈钢球或玛瑙球中的一种以上，球的直径为0. 02 1cm，球与颗粒的质量比为1 10 200。表面活性剂为HLB值在30 40之间且具有强的电离度的阴离子表面活性剂或 HLB值在30 40之间的非离子表面活性剂，具体为十二烷基硫酸钠、纯月桂基硫酸钠或羧甲基纤维素钠CMC。三、将分散体转移到容器中，利用LPG-5型喷雾干燥机进行喷雾干燥，喷雾干燥的参数设置为恒流泵速为10 lOOr/min，进口温度为150 300°C，出口温度为80 1300C，得到D5tl为1. O 25 μ m，球形度为90 95%的球形硬碳前驱体，有利于提高材料的压实密度。球形度=与球形硬碳前驱体相同体积的球体的表面积/球形硬碳前驱体的表面积。四、按包覆物前驱体为球形硬碳前驱体质量的1 15%，在球形硬碳前驱体中加入包覆物前驱体，通过SBH-5三维混合机或VH-8混合机进行混合，转速为600 3500r/ min，混合时间为30 180min，得到球形硬碳前驱体与包覆物前驱体的混合物。包覆物前躯体为浙青、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以上。或将包覆物前驱体置于溶剂中，搅拌转速为200 800r/min使其溶解，然后向其中加入球形硬碳前驱体，包覆物前驱体为球形硬碳前驱体质量的1 15%，球形硬碳前驱体与包覆物前躯体质量之和与溶剂的质量比为1 2 10，用BS-200型高速分散机，转速为800 3000r/min，分散0. 5 釙，然后用LPG-5型喷雾干燥机进行干燥，喷雾干燥的参数设置为恒流泵速为10 lOOr/min，进口温度为150 300°C，出口温度为80 130°C， 得到球形硬碳前驱体与包覆物前驱体的混合物。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、二氯甲烷或氯仿。或将包覆物前驱体置于溶剂中，搅拌速率为200 800r/min使其溶解，然后向其中加入球形硬碳前驱体，包覆物前驱体为球形硬碳前驱体质量的1 15%，球形硬碳前驱体与包覆物前躯体质量之和与溶剂的质量为1 2 10，用BS-200型高速分散机，转速为 800 3000r/min，分散0. 5 5h，然后直接置于烘箱中在80 180°C条件下烘干8 40h， 炉内自然冷却至室温，得到球形硬碳前驱体与包覆物前驱体的混合物。五、将混合物置于气氛箱式炉中，在保护气体下或真空环境，以1 15°C /min的升温速率，至600 1500°C，保温时间为1 8h，进行热解处理，炉内自然冷却至室温，得到 D50为1 30 μ m，球形度为90 95%的球形硬碳锂离子电池负极材料。保护气体为氮气、 氩气、氖气、氦气、氢气和水煤气中的一种以上，真空环境为真空度0. IMPa以下。本发明的方法制备得到的球形硬碳锂离子电池负极材料，采用日立S-4700场发射扫描电镜观察球形度为90 95%。用荷兰PANalytical公司的X，Pert PRO X射线衍射仪测得Dtltl2为0. 360 0. 480nm之间。用英国马尔文仪器有限公司的MS2000激光粒度分析仪测得D50为1 30 μ m,采用美国康塔N0VA2000测得比表面积为1. 0 73. 2m2/g， 采用美国康塔UltraPYC 1200e型全自动真密度分析仪测得真密度为1. 50 2. 20g/cm3，采用美国康塔的Autotap测得振实密度为0. 95 1. 52g/cm3，采用北京博德恒悦科贸有限公司的4350压实密度测量仪测得压实密度为1. 10 1. 63g/cm3。用本发明的方法制备的球形硬碳锂离子电池负极材料，与粘结剂聚偏二氟乙烯 PVDF、导电剂Super-P按照92 5 3的质量比混合，加入N-甲基吡咯烷酮NMP作为分散剂调成浆料，均勻涂敷在10 μ m厚的铜箔上，压制成片，然后制成直径Icm圆形炭膜。在干燥箱中120°C烘干1 备用。以金属锂片作为对电极，使用lmol/L LiPF6三组分混合溶剂按EC DMC EMC= 1 1 1的体积比例混合的电解液，采用聚丙烯微孔膜为隔膜，在充满氩气的德国布劳恩惰性气体手套箱系统有限公司MB200B型手套箱中组装成2016型扣式电池。扣式电池的充放电测试在深圳新威电池检测设备有限公司BTS-5V IOOmA电池检测系统上，充放电电压限制在0. 001 2. 0V, 0. 2C，1C，20C，30C，测试首次可逆容量和首次库伦效率。首次库伦效率=首次充电容量/首次放电容量。实施例1 9的工艺参数请见表1。实施例1 9的材料测试数据请见表2。用碳微球和人造石墨(请说明对比例1和对比例2的不同，因为制作2016型扣式电池的方法用料是一样的，有可能让审查员认为对比例1和对比例2是一样的)分别作对比例1和对比例2的负极材料，用上述方法组装2016型扣式电池，实施例1 9和对比例1 2的电性能测试结果请将表3。如图1和图2所示，实施例1的球形硬碳锂离子电池负极材料为规则的球形，颗粒均勻。如图3所示，实施例1的球形硬碳锂离子电池负极材料为无定形结构，002峰在 23°左右，而且衍射峰宽化，002晶面的层间距Dtltl2在0. 360 0. 480nm之间，粒度范围为 1 30 μ m，比表面积为1. 0 73. 2m2/g，真密度为1. 50 2. 20g/cm3，振实密度为0. 95 1. 52g/cm3，压实密度为 1. 08 1. 63g/cm3。如图4所示，实施例1的球形硬碳锂离子电池负极材料，0. 2C时充放电电流密度为74. 4mA/g,首次可逆容量为446. 2mAh/g,首次库伦效率为80. 1 %，包覆有利于材料首次库伦效率的提高。如图5所示，实施例1的球形硬碳锂离子电池负极材料，IC的首次可逆容量为 444. 5mAh/g,效率为 80. 3 %。如图6所示，实施例1的球形硬碳锂离子电池负极材料，20C的首次可逆容量为 442. 6mAh/g,20C/lC 的容量保持率为 99. 2%。如图7所示，实施例1的球形硬碳锂离子电池负极材料，30C的首次可逆容量为 440. 8mAh/g,30C/lC的容量保持率为98.8%。从图4 图7的数据及充放电曲线可以看出，随着充放电倍率的提高，材料的容量衰减很小，30C/1C的容量保持率仍为98. 8 %，说明本发明的球形硬碳材料具有优异的倍率性能。 如图8所示，实施例1的球形硬碳锂离子电池负极材料，0. 2C循环500次后容量保持率为92. 5%，具有优异的循环性能。表1实施例1 9工艺参数
权利要求
1.一种球形硬碳锂离子电池负极材料，其特征在于所述球形硬碳锂离子电池负极材料以硬碳为基体，基体外包覆有碳材料，碳材料前躯体为基体质量的1 15%，球形硬碳锂离子电池负极材料形状为球形，粒度范围为1 30 μ m，所述球形硬碳负极材料为无定形碳，002峰在22. 6° 23. 8°，而且衍射峰宽化，002晶面的层间距D002在0. 360 0. 480nm 之间，比表面积为1. 0 73. 2m2/g，真密度为1. 50 2. 20g/cm3，振实密度为0. 95 1. 52g/ cm3，压实密度为1. 08 1. 63g/cm3。
2.一种球形硬碳锂离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤一、将硬碳前驱体以转速为100 300r/min，球磨3 40h，得到平均粒径为1. 3 4. 5 μ m的颗粒；所述硬碳前驱体为树脂类硬碳前驱体和/或植物类硬碳前驱体；二、按颗粒表面活性剂水的质量比100 0.2 10 200 1500，将颗粒置于含有表面活性剂的水溶液中，转速为100 300r/min,球磨0. 5 20h，得到平均粒径为0. 9 4. 0 μ m硬碳前驱体的分散体；所述表面活性剂为HLB值在30 40之间的阴离子表面活性剂或HLB值在30 40之间的非离子表面活性剂；三、将分散体进行干燥，得到D5tl为0. 5 25 μ m，球形度为90 95 %的球形硬碳前驱体；四、按包覆物前驱体为球形硬碳前驱体质量的1 15%，在球形硬碳前驱体中加入包覆物前驱体，转速为600 3500r/min，混合时间为30 180min ；或将包覆物前驱体置于溶剂中，加入球形硬碳前驱体，球形硬碳前驱体与包覆物前躯体质量之和与溶剂的质量比为1 2 10，转速800 3000r/min，分散0. 5 5h后进行干燥，得到球形硬碳前驱体与包覆物前驱体的混合物；所述包覆物前躯体为浙青、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以上；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、二氯甲烷或氯仿；五、以1 15°C /min的升温速率，至600 1500°C，保温时间为1 8h，进行热解处理，炉内自然冷却至室温，得到D5tl为1 30 μ m，球形度为90 95%的球形硬碳锂离子电池负极材料。
3.根据权利要求2所述的球形硬碳锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于所述树脂类硬碳前驱体的制备方法按热塑性树脂质量的> 0至< 75%加入固化剂，将加了固化剂的热塑性树脂固化3 50h，得到固态前驱体，将前驱体以0. 1 3°C /min的升温速率到150 450°C，低温预烧2 Mh，炉内自然冷却至室温，再以0. 3 10°C /min的升温速率到560 1500°C，热解0. 5 7. 5h，炉内自然冷却至室温，制得树脂类硬碳前驱体；所述热塑性树脂是丙烯酸树脂，聚氯乙烯，聚碳酸酯，环氧树脂，酚醛树脂和聚甲醛中的一种以上；所述固化剂是己二胺，间苯二胺，苯胺甲醛树脂，聚酰胺树脂，邻苯二甲酸酐和苯磺酸中的一种以上。
4.根据权利要求2所述的球形硬碳锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于所述植物类硬碳前驱体的制备方法按每IOOg植物原料加入80 300mL酸或碱，浸泡3 50h，用纯水洗涤至中性，在80 140°C条件下烘干10 40h，自然降至室温，以0. 1 IO0C /min的升温速率到200 500°C，低温预烧3 20h，炉内自然冷却至室温，再以0. 1 IO0C /min的升温速率到500 1300°C，热解1 10h，炉内自然冷却至室温，制得植物类硬碳前驱体；所述植物原料是花粉，稻谷壳，甘蔗杆，核桃壳，竹子，酒糟和木屑中的一种以上； 所述酸是氢氟酸，硼酸，硫酸，盐酸或硝酸；所述碱是氢氧化钾，氢氧化钙或氢氧化钠。
5.根据权利要求2所述的球形硬碳锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于 所述步骤一球磨采用的球为氧化锆球、不锈钢球或玛瑙球中的一种以上，直径为0. 2 2. 5cm，球与硬碳前驱体的质量比为1 80 300。
6.根据权利要求2所述的球形硬碳锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于所述步骤二球磨采用的球为氧化锆球、不锈钢球或玛瑙球中的一种以上，球的直径为0. 02 lcm，球与颗粒的质量比为1 10 200。
7.根据权利要求2所述的球形硬碳锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、纯月桂基硫酸钠或羧甲基纤维素钠。
8.根据权利要求2所述的球形硬碳锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于所述干燥为喷雾干燥，恒流泵速为10 lOOr/min，进口温度为150 300°C，出口温度为80 130°C。
9.根据权利要求2所述的球形硬碳锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于所述热解处理在保护气体下或真空环境，保护气体为氮气、氩气、氖气、氦气、氢气和水煤气中的一种以上，真空环境为真空度0. IMPa以下。
10.根据权利要求2所述的球形硬碳锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于所述将包覆物前驱体置于溶剂中，加入球形硬碳前驱体，分散0. 5 证后，喷雾干燥，恒流泵速为10 lOOr/min，进口温度为150 300°C，出口温度为80 130°C ；或直接置于烘箱中在80 180°C条件下烘干8 40h，炉内自然冷却至室温。
全文摘要
本发明公开了一种球形硬碳锂离子电池负极材料及其制备方法，要解决的技术问题是提高材料的容量保持率和快速充放电能力。本发明的球形硬碳锂离子电池负极材料以硬碳为基体，基体外包覆有碳材料，002峰在22.6°～23.8°。本发明的制备方法将硬碳前驱体球磨得到颗粒，将颗粒置于含有表面活性剂的水溶液中，球磨得到硬碳前驱体的分散体，干燥，包覆，热解处理。本发明与现有技术相比，制备得到的球形硬碳材料压实密度大于1.1g/cm3，且具有优良的快速嵌、脱锂能力，可逆比容量大于400mAh/g，首次库仑效率大于80％，循环500次容量保持率大于85％，30C/1C容量保持率为大于98％，制备方法简单。
文档编号H01M4/38GK102386384SQ20111038392
公开日2012年3月21日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者刘祥, 安红芳, 岳敏, 汪福明, 黄友元 申请人:深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司