本发明属于锂离子电池材料制备领域，具体的说是一种动力电池所用快充石墨复合材料的制备方法。
背景技术：
1、随着市场对锂离子电池快充要求的提高，要求锂离子电池所用负极材料具有优异的快充性能。而目前提升石墨快充性能主要措施为降低材料骨料粒径，缩短锂离子传输路径，及其在石墨表面包覆软碳或硬碳，依靠其包覆的软碳或硬碳高的扩散系数提升锂离子的传输速率。但是由于包覆层软碳或硬碳与电解液中六氟磷酸锂等成分反应剧烈，降低其首次效率和高温存储性能。因此，可以在石墨表面包覆类似磷、锂、氟等有机或无机化合物，可以提升负极材料与电解液之间的相容性，提升材料的快充性能和高温存储性能。
2、比如专利申请号cn202311683672.2公开了一种磷锂掺杂碳包覆石墨快充负极材料及其制备方法，负极材料包括：内核，其为石墨；外壳，由里至外顺次为第一壳层、第二壳层；第一壳层包括锂掺杂无定形碳，第二壳层包括磷掺杂无定形碳，其中包覆层为双层结构。该材料难于协同发挥材料的性能，其首效、快充以及高温稳定性等性能有待提高。
技术实现思路
1、针对现有石墨材料存在快充、首效和高温性能不理想等问题，本发明第一目的在于，提供一种用于动力电池的快充石墨复合材料的制备方法，旨在制备一种快充性能好、首次效率高并能兼顾高温存储性能的石墨复合材料。
2、本发明第二目的在于，提供所述的制备方法制得的快充石墨复合材料及其在制备锂离子电池特别是动力锂离子电池中的应用。
3、本发明第三目的在于，提供包含所述快充石墨复合材料的锂离子电池及其负极和负极材料。
4、快充石墨复合材料的制备方法，步骤包括：
5、步骤(1)：
6、将石墨：改性剂a：改性剂b：液态硅烷混合后预先在200～300℃下进行第一段保温处理，再在500～800℃下进行第二段保温处理，随后在1200～1500℃温度、杂原子源气氛下进行第三段保温处理，制得改性多孔石墨；所述的改性剂a为有机铵；所述的改性剂b为锌盐；
7、步骤(2)：
8、将步骤(1)制得的改性多孔石墨和磷酸锂衍生物、功能添加剂、引发剂混合进行反应，制得所述的快充石墨复合材料；所述的功能添加剂为碳酸内酯类化合物、磺酸内酯类化合物中的至少一种。
9、本发明创新地利用改性剂a、改性剂b以及液态硅烷联合配合所述的三段热处理工艺，对石墨进行改性，随后进一步利用磷酸锂衍生物、功能添加剂、引发剂对改性多孔石墨进行表面反应，如此可显著改善材料的首效、快充以及高温性能，可以使其适合动力锂电池的应用要求。
10、本发明中，通过所述的改性剂a、改性剂b和液态硅烷对石墨进行联合改性，进一步配合所述的三段热处理工艺和思路，可改善石墨的物化特点，如此和后续的工艺联合，有助于协同改善制备的负极的首效、快充、高温等电化学性能。
11、本发明中，所述的改性剂a包括草酸铵、油酸铵、羧酸铵、磺酸铵中的至少一种；
12、本发明中，所述的改性剂b为月桂酸锌、柠檬酸锌、葡萄糖酸锌、乙酸锌中的至少一种；
13、本发明中，液态硅烷为二甲基氯硅烷、三氯乙基硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、二氯乙烯基甲基硅烷中的至少一种；
14、本发明中，石墨：改性剂a：改性剂b：液态硅烷的重量比为100：1～5：1～5：1～5。
15、本发明中，第一段保温处理的保温时间为1～3h；
16、优选地，第二段保温处理的保温时间为1～3h；
17、优选地，杂原子源气氛中包含氨气、硫化氢或氯化氢中的至少一种杂原子源气体；
18、优选地，第三段保温处理的保温时间为1～6h。
19、本发明中，在所述的步骤1的条件基础上，进一步配合磷酸锂衍生物、功能添加剂的联合交联，可以在石墨体相以及表面诱导稳定的聚合物包覆层结构，提升结构稳定性，高温存储性能，且在包覆层中含有功能添加剂具有良好的高低温性能与防气胀功能，提升循环及其快充性能。
20、本发明中，所述的磷酸锂衍生物包括二氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂中的至少一种；
21、优选地，所述的功能添加剂包括式1、式2、式3中的至少一种；
22、
23、优选地，引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰中的至少一种。
24、本发明中，改性多孔石墨和磷酸锂衍生物、功能添加剂、引发剂的重量比为100:1～5:0.5～2:5～20；
25、本发明中，反应的溶剂包括n-甲基吡咯烷酮(nmp)、碳酸二甲基甲酯(dmc)、碳酸二乙基甲酯(dec)中的至少一种。
26、本发明中，步骤(2)中，反应的温度为50～100℃；
27、优选地，反应的时间为1～6h；
28、优选地，反应后经固液分离、干燥，即得。
29、本发明还提供了一种所述制备方法制得的快充石墨复合材料。
30、本发明所述的制备方法，能够赋予制备的材料的特殊物化特点，且所述制备方法制得的所述特点的材料能够意外地兼顾优异的首效、快充以及高温性能。
31、本发明还提供了一种所述制备方法制得的快充石墨复合材料的应用，将其作为负极活性材料，用于制备锂离子电池，特别是动力锂离子电池。
32、本发明中，可基于现有的原理以及方法，将本发明所述制备方法制得的快充石墨复合材料制备需要的锂离子电池。
33、本发明还提供了一种锂离子电池的负极，包括所述制备方法制得的快充石墨复合材料。
34、本发明还提供了一种锂离子电池，其包含本发明所述的负极。
35、有益效果：
36、本发明中，通过所述的步骤1和步骤2的联合，可协同改善负极材料的各项同性，降低oi值，改善电子导电率和锂离子的传输速度，此外，还可改善其和电解液的相容性，改善结构稳定性。本发明所述的制备方法制得的材料可以改善高温性能，提升首次效率和快充性能，还可防气胀功能，提升循环及其快充性能。
1.快充石墨复合材料的制备方法，其特征在于，步骤包括：
2.如权利要求1所述的快充石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述的改性剂a包括草酸铵、油酸铵、羧酸铵、磺酸铵中的至少一种；
3.如权利要求1所述的快充石墨复合材料的制备方法，其特征在于，第一段保温处理的保温时间为1～3h；
4.如权利要求1所述的快充石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述的磷酸锂衍生物包括二氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂中的至少一种；
5.如权利要求4所述的快充石墨复合材料的制备方法，其特征在于，改性多孔石墨和磷酸锂衍生物、功能添加剂、引发剂的重量比为100:1～5:0.5～2:5～20；
6.如权利要求1所述的快充石墨复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，反应的温度为50～100℃；
7.一种权利要求1～6任一项所述制备方法制得的快充石墨复合材料。
8.一种权利要求1～6任一项所述制备方法制得的快充石墨复合材料的应用，其特征在于，将其作为负极活性材料，用于制备锂离子电池。
9.一种锂离子电池的负极，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述制备方法制得的快充石墨复合材料。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包含权利要求9所述的负极。