用于锂离子动力电池负极的碳材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种用于锂离子动力电池负极的碳材料及其制备方法。本发明采用石油焦碳、沥青焦碳、针状焦碳或冶金焦碳为起始原料，经过机械处理，热处理、化学处理及材料表面修饰处理过程。本发明还提供经过该方法制备的锂离子动力电池负极材料。本发明方法制备的焦碳材料具有可逆充放电容量大，高于240-300mA.h.g^-1，首次库伦效率高，大于50-90%以上，循环性能稳定，300次循环时容量保持率大于50-90%，充放电倍率性能高于石墨的优点。

主权项

一种用于锂离子动力电池负极的碳材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：（1）将工业石油焦碳粉碎至粒径0.1‑1mm之内，置于高速粉碎机内粉碎至300目以上，过300目筛，取下部细粉作为原料加以利用；（2）取50g前述300目以上石油焦碳原料置于超音速气流粉碎机的粉碎室内，设定进料速度100kg.h^‑1、气流压力0.7MPa，打开空气压缩机，启动超音速气流粉碎机，收集粉碎机除尘器内的样品，置于样品袋内备用；（3）取40g前述经过超音速气流粉碎处理的样品置于瓷坩埚内，O₂气氛内200℃加热1h，冷却后，在陶瓷研钵内研磨、粉碎，置于样品袋内备用；（4）取30g前述经过超音速气流粉碎及O₂中氧化性气氛热处理的样品置于盛有浓HNO₃且带有搅拌子的烧杯内，室温搅拌1h后，过滤，用去离子水洗涤至滤液为中性，60℃烘干，在陶瓷研钵内研磨、粉碎后，置于样品袋内备用；（5）取20g前述经过超音速气流粉碎、O₂中氧化性气氛热处理及浓HNO₃溶液中化学氧化处理的样品置于按摩尔比2:1溶有LiNO₃和正硅酸四丁酯的无水乙醇溶液中，室温搅拌1h后，移入圆底烧瓶中，利用旋转蒸发仪蒸出乙醇溶剂，从圆底烧瓶中刮出，60℃烘干，在陶瓷研钵内研磨后，置于瓷坩埚内，Ar气氛内700℃加热10h，冷却后，在陶瓷研钵内研磨、粉碎，置于样品袋内，即得。