一种锂离子电池人造石墨/焦炭负极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种锂离子电池人造石墨/焦炭负极材料的制备方法，本发明采用纳米颗粒掺杂的沥青做前驱体，经过热处理制得含有纳米空腔结构的人造石墨/焦炭材料。该人造石墨/焦炭既有普通人造石墨的溶剂相容性好，库伦效率高，循环性能好的优点，同时因材料中含有由纳米颗粒(挥发或酸洗)留下的纳米空腔结构提供的大量储锂空间和活性位，使得材料的储锂容量有的大幅提高，达到450mAh/g以上。同时材料的倍率性能由于纳米空腔结构的存在得到较大的改善，在1000mA/g的电流密度下仍可达到100～300mAh/g。同时本发明提供的制备工艺简单，使用原料丰富成本低廉，易于工业化生产。

主权项

一种锂离子电池人造石墨/焦炭负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将过渡金属的盐类溶于有机溶剂中，同时将沥青原料也溶于有机溶剂中，将此两种溶液混合，将表面活性剂和助表面活性剂也加入其中，超声、搅拌，收集溶剂，得到掺杂金属盐的沥青前驱体，加热至380‑460℃经热缩聚制备得到含有金属纳米颗粒的掺杂沥青；(2)空气气氛下对掺杂沥青进行预氧化处理，惰性气氛保护下进行炭化得到焦炭，进一步石墨化高温处理得到人造石墨；(3)将获得的焦炭或人造石墨经破碎、过筛，得到粒径为60～800目粉末状物料，备用；(4)将粉末状物料置于酸性溶液中搅拌、过滤、干燥，得到去除金属颗粒的焦炭或人造石墨材料，即含纳米空腔结构的人造石墨/焦炭负极材料。