一种高容量型复合负极材料及制备方法和锂离子电池与流程

文档序号:22683212发布日期:2020-10-28 12:46阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高容量型复合负极材料,其特征在于,所述高容量型复合负极材料包括硬碳、四氧二铁酸钴纳米线、碳包覆层,其中所述硬碳为所述高容量型复合负极材料的骨架,所述四氧二铁酸钴纳米线与所述硬碳相粘结,所述碳包覆层包覆于所述硬碳与所述四氧二铁酸钴纳米线的外部。

2.一种高容量型复合负极材料的制备方法,用于制备如权利要求1所述的高容量型复合负极材料,其特征在于,包括:

s1:将柠檬酸与乙二醇混合,得到溶液a;

s2:称取铁盐与钴盐混合,得到原料b;

s3:将所述原料b加入至所述溶液a中,搅拌,并加热至120~150℃,保温,得到溶胶c;

s4:将氧化铝分子筛加入至所述溶胶c中,于80~120℃温度条件下搅拌,过滤,得到颗粒d;

s5:将所述颗粒d于氧化气氛下加热至400~700℃,保温,得到颗粒e;

s6:使用碱溶液浸渍所述颗粒e,将不溶物分离,并洗涤所述不溶物至中性,得到四氧二铁酸钴纳米线;

s7:将硬碳与所述四氧二铁酸钴纳米线混合,得到粉末f;

s8:将所述粉末f于800~1200℃温度下,通入有机气体,进行化学气相沉积,得到高容量型复合负极材料。

3.如权利要求2所述的高容量型复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述柠檬酸与所述乙二醇的质量比范围为1:8~1:4。

4.如权利要求2所述的高容量型复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述铁盐包括氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、硝酸铁、醋酸铁、柠檬酸铁、二茂铁、草酸亚铁、草酸铁、磷酸铁中的至少一种;所述钴盐包括氯化钴、氯化亚钴、硫酸钴、硫酸亚钴、硝酸钴、醋酸钴中的至少一种;所述原料b中铁元素与钴元素的摩尔比范围为2:1~2:1.2。

5.如权利要求2所述的高容量型复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述将所述原料b加入至所述溶液a中,搅拌,并加热至120~150℃,保温,得到溶胶c包括:将所述原料b加入至所述溶液a中,搅拌,并加热至120~150℃,保温1-5小时,得到溶胶c;所述溶液a的质量为所述原料b质量的10~50倍。

6.如权利要求2所述的高容量型复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述将氧化铝分子筛加入至所述溶胶c中,于80~120℃温度条件下搅拌,过滤,得到颗粒d包括:将所述氧化铝分子筛加入至所述溶胶c中,于80~120℃温度条件下搅拌1~10小时,过滤,得到颗粒d;其中所述溶胶c的质量为所述氧化铝分子筛质量的2~10倍。

7.如权利要求2所述的高容量型复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述将所述颗粒d于氧化气氛下加热至400~700℃,保温,得到颗粒e包括:将所述颗粒d于氧化气氛下加热至400~700℃,保温1~5小时,得到颗粒e;其中所述氧化气氛包括氧气气氛、空气气氛中的至少一种。

8.如权利要求2所述的高容量型复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述硬碳与所述四氧二铁酸钴纳米线的质量比范围为2:1~10:1;所述硬碳的粒径范围为5~30微米。

9.如权利要求2所述的高容量型复合负极材料的制备方法,其特征在于,所述将所述粉末f于800~1200℃温度下,通入有机气体,进行化学气相沉积,得到高容量型复合负极材料包括:将所述粉末f于800~1200℃温度下,通入有机气体,进行化学气相沉积5~60分钟,得到高容量型复合负极材料;其中所述有机气体包括甲烷、乙烷、乙炔、丙酮、苯、甲苯、二甲苯有机物中的至少一种。

10.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求1所述的高容量型复合负极材料。


技术总结
本发明公开一种高容量型复合负极材料及制备方法和锂离子电池,涉及锂离子电池领域,所述高容量型复合负极材料包括硬炭、四氧二铁酸钴纳米线、碳包覆层,其中所述硬炭为所述高容量型复合负极材料的骨架,所述四氧二铁酸钴纳米线与所述硬炭相粘结,所述碳包覆层包覆于所述硬炭与所述四氧二铁酸钴纳米线的外部。本发明提供的复合负极材料,以硬碳作为骨架,以与硬碳相粘结的四氧二铁酸钴纳米线作为高容量提供者,进一步在硬碳与四氧二铁酸钴纳米线的外部包覆一层碳包覆层,使得本发明提供的复合负极材料同时具备比容量高、循环寿命长、倍率性能好、可加工性强、安全性能好的特点,满足锂离子电池对复合负极材料的需求。

技术研发人员:不公告发明人
受保护的技术使用者:四川佰思格新能源有限公司
技术研发日:2019.04.23
技术公布日:2020.10.27
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