1.本发明涉及锂离子电池碳负极材料技术领域,特别是涉及一种倍率性能高的石墨负极材料及其制备方法和在锂离子电池中的用途。
背景技术:
2.锂离子电池因其工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电小、无记忆效应等优点,成为上世纪九十年代以来继镍氢电池之后的新一代二次电池。在锂离子电池技术的开发过程中,电池品质不断提高,生产成本不断下降。在对锂离子电池技术进步的贡献中负极材料起了很大作用。
3.目前商品化锂离子电池的负极材料仍然是石墨类材料占主导地位,受到其本身结构的限制,在容量上已经达到了上限,因此,负极材料的能量密度一直难以取得较大突破。在此背景下,各终端市场转而对电池的倍率提出更迫切的要求,无论在3c领域(计算机、通讯和电子消费品)还是在ev领域,高倍率性能的负极材料是普遍的发展趋势。目前常用硬炭前驱体如酚醛树脂包覆天然石墨和人造石墨,然后进行炭化来提高其倍率性能。但是,酚醛树脂与石墨的亲和力差,包覆效果差,且首效低,产品质量不稳定。
技术实现要素:
4.本发明的目的是旨在解决现有石墨负极材料倍率性能较差,提供一种倍率性能高、首效高且循环性能好的石墨负极材料及其制备方法和在锂离子电池中的用途。
5.本发明的技术方案如下:
6.一种负极材料的制备方法,包括以下步骤:
7.(1)将沥青与石墨混合,得到混合料;其中,所述沥青软化点≥220℃,所述沥青中的二次喹啉不溶物含量为10~20%;
8.(2)将步骤(1)的混合料在常压下进行炭化处理,所述炭化处理的温度为800~1200℃,制备得到负极材料。
9.根据本发明,步骤(1)中,石墨为天然石墨、人造石墨中的至少一种,所述人造石墨例如也可为复合石墨。石墨的中值粒径d
50
为5~25μm,固定碳含量大于99.0wt%。其中天然石墨的颗粒形状为球形、近似球形、卵圆形或土豆形。人造石墨的颗粒形状可任意。
10.根据本发明,步骤(1)中,所述沥青选自煤沥青或者石油沥青,优选煤沥青。
11.根据本发明,步骤(1)中,所述沥青软化点例如为220~250℃;例如为220℃、230℃、240℃或250℃;所述沥青中的二次喹啉不溶物例如可以为10%、12%、14%、15%、16%、17%、18%或20%。
12.根据本发明,所述步骤(1)中,沥青与石墨的质量比为(1~5):100,例如为1:100、2:100、
声明:
“倍率性能高的石墨负极材料及其制备方法和在锂离子电池中的用途与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)