一种长循环寿命锂离子电池炭负极材料及其制备方法与流程

文档序号:12474554阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种长循环寿命锂离子电池炭负极材料,具有多层碳壳层结构且碳壳层呈类球形同心排列,具有球形形貌,直径在0.5-30μm之间。

2.一种长循环寿命锂离子电池炭负极材料的制备方法,具体步骤如下:

A:炭微球前驱体的制备

通过化学气相热解法制备炭微球前驱体,原料选自甲烷、乙烯、乙炔、酚醛树脂、吡啶、甲苯、喹啉、煤焦油沥青、煤焦油、石油渣油、石油沥青、乙烯焦油、中间相沥青、芳烃重油中的任何一种或它们的混合物,反应温度为600-1800℃,化学气相热解所需要的气氛为氢气、氮气、氩气或它们的混合物;

B:将炭微球前驱体依次进行低温热处理和高温热处理;低温热处理的温度为700-1400℃,低温热处理所需要的气氛为氢气、氮气、氩气或它们的混合物;高温热处理温度为2000-3200℃,高温热处理所需要的气氛为氢气、氮气、氖气、氩气、氦气或它们的混合物。

3.根据权利要求2所述的长循环寿命锂离子电池炭负极材料的制备方法,其特征是:步骤A中化学气相热解反应炉中加入原料的浓度为0.01-100mg/cm3

4.根据权利要求2所述的长循环寿命锂离子电池炭负极材料的制备方法,其特征是:步骤B中低温热处理时间为1-5小时;高温处理时间为1-10小时。

5.根据权利要求2所述的长循环寿命锂离子电池炭负极材料的制备方法,其特征是:步骤B中低温热处理的升温速率为1-10℃/min;高温热处理的升温速率为1-20℃/min。

6.根据权利要求2所述的长循环寿命锂离子电池炭负极材料的制备方法,其特征是:步骤A的炭微球前驱体制备采用包覆法制备,主体材料为天然石墨粉、人造石墨粉、焦炭粉或炭黑,首先将主体材料粉碎至50纳米至5微米,包覆材料为煤沥青、中间相沥青、石油沥青或酚醛树脂,主体材料与包覆材料按质量比为1:5至10:1在溶剂中混合均匀,然后将溶剂在50-200℃温度蒸干。

7.根据权利要求6所述的长循环寿命锂离子电池炭负极材料的制备方法,其特征是:包覆法制备炭微球前驱体所使用的溶剂选自水、乙醇、乙二醇、吡啶、喹啉、四氢呋喃、苯或甲苯中的一种或它们的混合物。

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