專利名稱:電極負(fù)極材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種電池的電極材料及其制備方法,特別是一種用于鋰離子電池的負(fù)極材料及其制備方法。
背景技術(shù):
隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高,我國對原油的依賴度與日俱增,已對我國能源安全構(gòu)成直接威脅。另外,原油的價格波動也直接影響到國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,迫使人們不得不尋找和發(fā)展新能源。動力電池和電動汽車的發(fā)展被放在越來越重要的位置,而制約電動車大規(guī)模應(yīng)用的重要因素是動力電池。鋰離子電池以其高能量密度、高電壓、無污染、大于500次循環(huán)的長循環(huán)壽命、快速充放電等方面的優(yōu)異性能和日趨降低的制作成本,逐步成為未來10 20年內(nèi)電動車的首選電池。但是它的缺點是價格較貴。此外, 動力型鋰離子電池的體積較大,安全性能也相應(yīng)變差。由此可見,價格與安全性能是制約使用鋰離子電池作為動力電池的主要瓶頸。負(fù)極材料是鋰離子電池的主要材料之一,它的價格對電池的最終價格產(chǎn)生重要的影響,其在電解液中的穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)性對電池的安全性也有很大的影響。現(xiàn)有技術(shù)制備鋰離子電池負(fù)極材料往往需要復(fù)雜的改性處理,生產(chǎn)成本較高,制約了鋰離子動力電池的發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電極負(fù)極材料及其制備方法,要解決的技術(shù)問題是提高鋰離子電池的安全性,降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種電極負(fù)極材料,由基體和包覆它的包覆層組成復(fù)合材料,所述基體為含碳量在99. 9%以上的石墨類材料,形狀為球形、長短軸比為1. 0 4. 5的類球形塊狀和片狀的一種以上,基體含有納米微孔或納米孔隙,納米微孔或納米孔隙的尺寸為10 500nm,孔隙率在0. 5 20%,真實密度為2. 0 2. 26g/cm3 ;所述包覆層為非石墨碳材料,包覆層的質(zhì)量為基體質(zhì)量的大于0至20% ;所述復(fù)合材料的平均粒度D5tl 為3. 0 50. 0 μ m,比表面積為1. 0 20. Om2/g,復(fù)合材料粉體壓實密度為1. 50 2. 15g/ cm3;所述石墨類材料為天然晶質(zhì)石墨、天然隱晶質(zhì)石墨、天然結(jié)晶脈狀石墨、人造石墨、碳微球和導(dǎo)電石墨的一種以上;所述非石墨碳材料是易石墨化的軟碳、有機(jī)物熱解炭或氣相沉積碳;所述易石墨化的軟碳是軟化點30 300°C的煤浙青、石油浙青、煤焦油、石油工業(yè)重質(zhì)油和重質(zhì)芳香烴中的一種以上;所述有機(jī)物是高分子聚合物聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙二醇、聚環(huán)氧乙烷、聚偏氟乙烯、丙烯酸樹脂和聚丙烯腈中的一種以上,或高分子導(dǎo)電聚合物為聚噻吩,聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯、聚并苯,聚噬吩、聚苯撐、聚苯撐乙烯和聚雙炔中的一種以上。一種電極負(fù)極材料的制備方法,包括以下步驟一、氧化/還原處理石墨類材料, 將石墨類材料以0. 1 100°C /min的速度升溫,同時以0. 05 10m3/h的流量通入氧化/ 還原氣體或氧化/還原氣體與惰性氣體的混合氣體,溫度達(dá)到100 100(TC ;所述石墨類材料為天然晶質(zhì)石墨、天然隱晶質(zhì)石墨、天然結(jié)晶脈狀石墨、人造石墨、碳微球和導(dǎo)電石墨的一種以上;二、降溫至100°C以下,停止通入氧化/還原氣體或氧化/還原氣體與惰性氣體的混合氣體;三、以氧化/還原處理后的石墨類材料為石墨基體,進(jìn)行固相包覆或液相包覆易石墨化的軟碳或有機(jī)物熱解炭,熱解成非石墨碳材料,得到電極負(fù)極材料,包覆層的質(zhì)量為石墨基體質(zhì)量的大于0至20% ;易石墨化的軟碳是軟化點30 300°C的煤浙青、石油浙青、煤焦油、石油工業(yè)重質(zhì)油和重質(zhì)芳香烴中的一種以上;所述有機(jī)物是高分子聚合物聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙二醇、聚環(huán)氧乙烷、聚偏氟乙烯、丙烯酸樹脂和聚丙烯腈中的一種以上,或高分子導(dǎo)電聚合物為聚噻吩,聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯、聚并苯,聚噬吩、聚苯撐、聚苯撐乙烯和聚雙炔中的一種以上。本發(fā)明的對所述電極負(fù)極材料采用100°C以下加熱或真空干燥方法使電極負(fù)極材料水分含量在0. 以下。本發(fā)明的對所述電極負(fù)極材料進(jìn)行除磁,除磁1 20次,磁感應(yīng)強(qiáng)度為3000 30000GS,處理溫度為10 80°C,電磁錘H擊頻率為3 180次/秒,然后進(jìn)行篩分,得到平均粒度D5tl為3. 0 50. 0 μ m的電極負(fù)極材料。本發(fā)明的氧化/還原處理石墨類材料時,以大于0至20rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)氧化/還原石墨類材料的爐腔。本發(fā)明的氧化/還原處理石墨類材料時,溫度達(dá)到100 1000°C時,保溫大于0至 6h。本發(fā)明的降溫采用在爐壁和爐壁內(nèi)的導(dǎo)熱層之間通入壓縮空氣的方式或爐內(nèi)自然降溫的方式。本發(fā)明的固相包覆的包覆材料為石墨基體質(zhì)量的1 20%,混合速度為100 500r/min,混合包覆5 180min,或融合轉(zhuǎn)速500 3000r/min,間隙為0. 01 1. Ocm,融合溫度為20 80°C,融合包覆10 200min,自然降溫至室溫。本發(fā)明的液相包覆,將石墨基體與石墨基體質(zhì)量0. 1 20%的可溶性有機(jī)物液相混合,以2000 8000r/min的速度混合攪拌10 120min,所述液相混合用溶劑是水或有機(jī)溶劑,溶劑的質(zhì)量是石墨基體質(zhì)量的0. 8 2. 0倍,混合溫度為10 90°C,在80 300°C 條件下,烘干處理l_30h。一種電極負(fù)極材料的制備方法,包括以下步驟一、氧化/還原處理石墨類材料, 將石墨類材料以0. 1 100°C /min的速度升溫,同時以0. 05 10m3/h的流量通入氧化/ 還原氣體或氧化/還原氣體與惰性氣體的混合氣體,溫度達(dá)到100 100(TC,保溫大于0 至6h ;二、氣相包覆,通入含碳性的氣體,通入量為0. 05-15m3/h,保持0. l_5h后爐內(nèi)降溫至 IOO0C以下,停止通入氧化/還原氣體或氧化/還原氣體與惰性氣體的混合氣體;所述含碳性的氣體為甲烷、乙炔、乙烯、CO2、天然氣、液化石油氣、苯和噻吩中的一種以上。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,電極負(fù)極材料的表面不采用常規(guī)的表面包覆工藝,而是在表面控制處理層和/或包覆層的表面官能團(tuán),處理層及包覆層薄而均勻,提高了其在電解液中的穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)性,提高了鋰離子電池的安全性,電極負(fù)極材料還具有容量高,效率高的特點,制備工藝簡單,降低了負(fù)極材料的成本。
圖1是實施例1的電極負(fù)極材料的SEM圖。圖2是實施例1的電極負(fù)極材料的充放電比容量-電壓曲線圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的電極負(fù)極材料,由基體和包覆它的包覆層組成復(fù)合材料,基體為含碳量在99. 9%以上的石墨類材料,形狀為球形、長短軸比為1. 0 4. 5的類球形塊狀和片狀的一種以上,基體含有納米微孔或納米孔隙,納米微孔或納米孔隙的尺寸為10 500nm,孔隙率(納米微孔或納米孔隙體積/基體的單位體積)在0. 5 20%,真實密度為2. 0 2. ^g/cm3。包覆層為非石墨碳材料,包覆層占基體質(zhì)量的大于0至20%。復(fù)合材料的平均粒度D5tl為3. 0 50. 0 μ m,比表面積為 1. 0 20. 0m2/g,復(fù)合材料粉體壓實密度為1. 85 2. 15g/cm3。所述石墨類材料為天然晶質(zhì)石墨、天然隱晶質(zhì)石墨、天然結(jié)晶脈狀石墨、人造石墨、碳微球和導(dǎo)電石墨的一種以上。所述非石墨碳材料是易石墨化的軟碳、有機(jī)物熱解炭或氣相沉積碳。所述易石墨化的軟碳是軟化點30 300°C的煤浙青、石油浙青、煤焦油、石油工業(yè)重質(zhì)油和重質(zhì)芳香烴中的一種以上。所述有機(jī)物為高分子聚合物和高分子導(dǎo)電聚合物。所述高分子聚合物為聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙二醇、聚環(huán)氧乙烷、聚偏氟乙烯、丙烯酸樹脂和聚丙烯腈中的一種以上。 所述高分子導(dǎo)電聚合物為聚噻吩,聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯、聚并苯,聚噬吩、聚苯撐、聚苯撐乙烯和聚雙炔中的一種以上。本發(fā)明的電極負(fù)極材料的制備方法,通過對石墨類材料進(jìn)行氧化/還原、改性包覆、除磁篩分步驟得到電極負(fù)極材料,包括以下步驟一、氧化和/或還原處理石墨類材料,將粒度為2. 8 45. 0 μ m石墨類材料放入旋轉(zhuǎn)爐的爐腔中,以0 20rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)爐腔,以0. 1 100°C /min的速度升溫,同時以 0. 05 10m3/h的流量通入氧化/還原氣體或氧化/還原氣體與惰性氣體的混合氣體,當(dāng)溫度達(dá)到100 1000°C時,保溫0 6h,對石墨類材料進(jìn)行氧化/還原處理。所述石墨類材料為天然晶質(zhì)石墨、天然隱晶質(zhì)石墨、天然結(jié)晶脈狀石墨、人造石墨、碳微球和導(dǎo)電石墨的一種以上。所述氧化和/或還原氣體是氧氣、空氣、氯氣Cl2、溴氣Br2或氟氣F2,所述惰性氣體是氮氣或氬氣。二、采用在爐壁和爐壁內(nèi)的導(dǎo)熱層之間通入壓縮空氣進(jìn)行降溫的方式或爐內(nèi)自然降溫的方式至100°c以下,停止通入氧化/還原氣體或氧化/還原氣體與惰性氣體的混合氣體,得到石墨基體。三、對氧化和/或還原處理后的石墨基體進(jìn)行固相、液相或氣相包覆,得到復(fù)合材料。包覆材料前驅(qū)物質(zhì)量為石墨基體質(zhì)量的大于0至20%,采用100°C以下加熱、真空干燥或其他現(xiàn)有技術(shù)來控制負(fù)極材料水分含量在0. 以下。1、固相包覆,包覆材料前驅(qū)物為石墨基體質(zhì)量的1 % 20 %,使用現(xiàn)有技術(shù)的精密混合機(jī),混合轉(zhuǎn)速為100 500r/min,混合包覆5 180min,或?qū)⒒旌衔锓湃氍F(xiàn)有技術(shù)的融合機(jī),融合轉(zhuǎn)速為500 3000r/min,間隙為0. 01 1. Ocm,融合溫度為20 80°C,融合包覆10 200min,自然降溫至室溫。按現(xiàn)有技術(shù)在100 3000°C條件下熱處理,熱解成非石墨碳材料。包覆材料前驅(qū)物采用易石墨化的軟碳,易石墨化的軟碳是軟化點30 300°C 的煤浙青、石油浙青、煤焦油、石油工業(yè)重質(zhì)油和重質(zhì)芳香烴中的一種以上。2、液相包覆,將石墨基體與石墨基體質(zhì)量0. 1 20%的可溶性有機(jī)物液相混合, 采用現(xiàn)有技術(shù)的高速攪拌桶,以2000 8000r/min的速度混合攪拌10 120min,得到混合物。所用溶劑是水或有機(jī)溶劑,溶劑的質(zhì)量是石墨基體質(zhì)量的0. 8 2. 0倍,混合溫度為10 90°C,采用干燥箱,在80 300°C條件下,烘干處理l_30h。按現(xiàn)有技術(shù)在100 3000°C條件下熱處理,熱解成非石墨碳材料。包覆材料采用有機(jī)物高分子聚合物和高分子導(dǎo)電聚合物。所述高分子聚合物為聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙二醇、聚環(huán)氧乙烷、聚偏氟乙烯、丙烯酸樹脂和聚丙烯腈中的一種以上。所述高分子導(dǎo)電聚合物為聚噻吩,聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯、聚并苯,聚噬吩、聚苯撐、聚苯撐乙烯和聚雙炔中的一種以上。3、氣相包覆是在對石墨類材料進(jìn)行氧化/還原處理后,直接通入含碳性的氣體, 通入量為0. 05-15m3/h保持0. l_5h后自然降溫至100°C以下,停止通入氧化/還原氣體或氧化/還原氣體與惰性氣體的混合氣體,氣相包覆的前驅(qū)物即含碳性的氣體為甲烷、乙炔、 乙烯、CO2、天然氣、液化石油氣、苯和噻吩中的一種以上。四、對復(fù)合材料進(jìn)行除磁,除磁1 20次,磁感應(yīng)強(qiáng)度為3000 30000Gs,處理溫度為10 80°C,電磁錘打擊頻率為3 180次/秒,然后進(jìn)行篩分,得到平均粒度D5tl為 3. 0 50. 0 μ m,得到電極負(fù)極材料。對石墨類材料進(jìn)行氧化/還原處理時,當(dāng)溫度達(dá)到100 1000°C、保溫0 6h后, 基體材料中形成納米孔隙或納米微孔,這種微孔或孔隙可以提高電極材料的導(dǎo)電性。采用日立Hitachi S4800型掃描電子顯微鏡SEM對實施例制得的電極負(fù)極材料進(jìn)行觀測。用本發(fā)明制備的電極負(fù)極材料制作實驗電池的負(fù)極,將電極負(fù)極材料和聚偏氟乙烯以及導(dǎo)電炭黑按照98 2的質(zhì)量比混合相溶于N-甲基吡咯烷酮后得到的質(zhì)量濃度10% 的混合漿,均勻涂覆在10 μ m厚的銅箔上,壓制成片,然后制成直徑Icm的炭膜,在干燥箱 120°C下1 烘干備用。以上述制備的極片為工作電極,金屬鋰片作為輔助電極及參比電極,采用體積比為1 1 1混合的EC、DMC、EMC溶劑制成的濃度為lmol/L的LiPF6作為電解液,在充滿氬氣的手套箱中制備內(nèi)徑為Φ12πιπι的模擬電池。在武漢金諾電子有限公司的藍(lán)電電池測試系統(tǒng)CT2001C上進(jìn)行電池的充放電測試,充放電電壓范圍0. OlV 2. 0V,電流為0. 2C,按照GB/T 24533-2009鋰離子電池石墨類負(fù)極材料測試方法測試容量和效率。電池的熱穩(wěn)定性采用在高溫45°C條件下IC充放的容量保持率來考察,容量保持率越高,熱穩(wěn)定性越好。實施例1-6和對比例1的工藝參數(shù)列于表1,為了方便比較,實施例1-6和對比例 1的的除磁工藝參數(shù)相同。實施例1-6和對比例1的電性能測試結(jié)果列于表2。如圖1所示,將石墨基體D5tl = 19. 2um材料進(jìn)行表面氧化/還原處理后進(jìn)行液相包覆0. 5%的聚吡咯,150°C熱處理后得到的材料比表面積為5. ^m2/g,粉末壓實為1. 90g/ cm3, SEM顯示,石墨基體顆粒為球形和類球形形狀,表面氧化和/或還原處理層及包覆層均勻,表面由于進(jìn)行氧化和/或還原處理,表面基團(tuán)減少,減少了在低的電位下的反應(yīng),固在電解液中的熱穩(wěn)定性好,電解液和氧化和/或還原處理層及包覆層表面的副反應(yīng)少,SEI膜穩(wěn)定,固電池的高溫循環(huán)好。45°C下100周容量保持率為95%。如圖2所示,經(jīng)過實施例1處理的石墨類材料,容量在364.69mAh/g,效率為 90. 18%。本發(fā)明的方法不僅具有處理工藝簡單的優(yōu)點,由表2可以看出,本發(fā)明的方法制備的電極負(fù)極材料還具有容量高,效率高的特點。表1實施例1-6和對比例1的工藝參數(shù)
實施例、 對比例轉(zhuǎn)速 rpm升溫速度 °C/min氣體種類流量 m3/h最局溫度 "C保持時間h冷卻方式包覆材料包覆工藝包覆量實施例1030氧氣和氮氣810002間接冷卻聚吡咯液相0. 5%實施例2200. 5溴氣0. 053104. 5自然冷卻聚丙烯腈液相20%實施例3100. 1空氣和氮氣55001. 0間接冷卻浙青固相8%實施例4380氟氣11000. 5自然冷卻聚乙二醇液相15%實施例513100氧氣和氬氣0. 54506間接冷卻乙炔氣相0%實施例6615氯氣106202. 8間接冷卻甲烷氣相0. 2%對比例1無無無無無無自然冷卻浙青固相5%表2實施例1-6和對比例1的電性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種電極負(fù)極材料,由基體和包覆它的包覆層組成復(fù)合材料,其特征在于所述基體為含碳量在99. 9%以上的石墨類材料,形狀為球形、長短軸比為1. 0 4. 5的類球形塊狀和片狀的一種以上,基體含有納米微孔或納米孔隙,納米微孔或納米孔隙的尺寸為10 500nm,孔隙率在0. 5 20 %,真實密度為2. 0 2. 26g/cm3 ;所述包覆層為非石墨碳材料,包覆層的質(zhì)量為基體質(zhì)量的大于0至20%;所述復(fù)合材料的平均粒度D5tl為3. 0 50. Oym,比表面積為1. 0 20. 0m2/g,復(fù)合材料粉體壓實密度為1. 50 2. 15g/cm3 ;所述石墨類材料為天然晶質(zhì)石墨、天然隱晶質(zhì)石墨、天然結(jié)晶脈狀石墨、人造石墨、碳微球和導(dǎo)電石墨的一種以上;所述非石墨碳材料是易石墨化的軟碳、有機(jī)物熱解炭或氣相沉積碳; 所述易石墨化的軟碳是軟化點30 300°C的煤浙青、石油浙青、煤焦油、石油工業(yè)重質(zhì)油和重質(zhì)芳香烴中的一種以上;所述有機(jī)物是高分子聚合物聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙二醇、聚環(huán)氧乙烷、聚偏氟乙烯、丙烯酸樹脂和聚丙烯腈中的一種以上,或高分子導(dǎo)電聚合物為聚噻吩,聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯、聚并苯,聚噬吩、聚苯撐、聚苯撐乙烯和聚雙炔中的一種以上。
2.一種電極負(fù)極材料的制備方法,包括以下步驟一、氧化和/或還原處理石墨類材料,將石墨類材料以0. 1 100°C /min的速度升溫,同時以0. 05 10m3/h的流量通入氧化 /還原氣體或氧化/還原氣體與惰性氣體的混合氣體,溫度達(dá)到100 100(TC ;所述石墨類材料為天然晶質(zhì)石墨、天然隱晶質(zhì)石墨、天然結(jié)晶脈狀石墨、人造石墨、碳微球和導(dǎo)電石墨的一種以上;二、降溫至100°C以下,停止通入氧化/還原氣體或氧化/還原氣體與惰性氣體的混合氣體;三、以氧化/還原處理后的石墨類材料為石墨基體,進(jìn)行固相包覆易石墨化的軟碳或液相包覆有機(jī)物熱解炭,熱解成非石墨碳材料,得到電極負(fù)極材料,包覆層的質(zhì)量為石墨基體質(zhì)量的大于0至20% ;易石墨化的軟碳是軟化點30 300°C的煤浙青、石油浙青、煤焦油、石油工業(yè)重質(zhì)油和重質(zhì)芳香烴中的一種以上;所述有機(jī)物是高分子聚合物聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙二醇、聚環(huán)氧乙烷、聚偏氟乙烯、丙烯酸樹脂和聚丙烯腈中的一種以上,或高分子導(dǎo)電聚合物為聚噻吩,聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯、聚并苯,聚噬吩、聚苯撐、聚苯撐乙烯和聚雙炔中的一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電極負(fù)極材料的制備方法,其特征在于對所述電極負(fù)極材料采用100°c以下加熱或真空干燥方法使電極負(fù)極材料水分含量在0. 以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電極負(fù)極材料的制備方法,其特征在于對所述電極負(fù)極材料干燥后進(jìn)行篩分進(jìn)行除磁,除磁1 20次,磁感應(yīng)強(qiáng)度為3000 30000GS,處理溫度為 10 80°C,電磁錘打擊頻率為3 180次/秒,然后進(jìn)行篩分,得到平均粒度D5tl為3. 0 50. Ομπι的電極負(fù)極材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電極負(fù)極材料的制備方法,其特征在于所述氧化/還原處理石墨類材料時,以大于0至20rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)氧化/還原石墨類材料的爐腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電極負(fù)極材料的制備方法,其特征在于所述氧化/還原處理石墨類材料時,溫度達(dá)到100 1000°C時,保溫大于0至6h。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電極負(fù)極材料的制備方法,其特征在于所述降溫采用在爐壁和爐壁內(nèi)的導(dǎo)熱層之間通入壓縮空氣的方式或爐內(nèi)自然降溫的方式。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電極負(fù)極材料的制備方法,其特征在于所述固相包覆的包覆材料為石墨基體質(zhì)量的1 20%,混合速度為100 500r/min,混合包覆5 180min,或融合轉(zhuǎn)速500 3000r/min,間隙為0. 01 1. Ocm,融合溫度為20 80°C,融合包覆10 200min,自然降溫至室溫。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電極負(fù)極材料的制備方法,其特征在于所述液相包覆,將石墨基體與石墨基體質(zhì)量0. 1 20%的可溶性有機(jī)物液相混合,以2000 8000r/min的速度混合攪拌10 120min,所述液相混合用溶劑是水或有機(jī)溶劑,溶劑的質(zhì)量是石墨基體質(zhì)量的0. 8 2. 0倍,混合溫度為10 90°C,在80 300°C條件下,烘干處理l_30h。
10.一種電極負(fù)極材料的制備方法,包括以下步驟一、氧化和/或還原處理石墨類材料,將石墨類材料以0. 1 100°C /min的速度升溫,同時以0. 05 10m3/h的流量通入氧化 /還原氣體或氧化/還原氣體與惰性氣體的混合氣體,溫度達(dá)到100 ΙΟΟΟ ,保溫大于0 至6h ;二、氣相包覆,通入含碳性的氣體,通入量為0. 05-15m3/h,保持0. l_5h后爐內(nèi)降溫至 IOO0C以下,停止通入氧化/還原氣體或氧化/還原氣體與惰性氣體的混合氣體;所述含碳性的氣體為甲烷、乙炔、乙烯、CO2、天然氣、液化石油氣、苯和噻吩中的一種以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電極負(fù)極材料及其制備方法,要解決的技術(shù)問題是提高鋰離子電池的安全性,降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明的電極負(fù)極材料,由基體和包覆它的包覆層組成復(fù)合材料,基體為含碳量在99.9%以上的石墨類材料,基體含有納米微孔或納米孔隙,包覆層為碳材料。本發(fā)明的電極負(fù)極材料的制備方法,包括以下步驟氧化/還原處理石墨類材料,固相包覆或液相包覆易石墨化的軟碳或有機(jī)物熱解炭。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,在電極負(fù)極材料的表面控制處理層和/或包覆層的表面官能團(tuán),處理層及包覆層薄而均勻,提高了其在電解液中的穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)性,提高了鋰離子電池的安全性,電極負(fù)極材料具有容量高,效率高,制備工藝簡單,降低了負(fù)極材料的成本。
文檔編號H01M4/133GK102299307SQ20111025892
公開日2011年12月28日 申請日期2011年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月3日
發(fā)明者岳敏, 鄧明華, 閆慧青, 黃友元 申請人:深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司