[發(fā)明專利]一種鋰離子電池負(fù)極材料及其制備方法和其應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201210434290.1 | 申請日： | 2012-11-05 |
| 公開（公告）號： | CN103050663A | 公開（公告）日： | 2013-04-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊紅強;苗艷麗;張俊平;李花 | 申請（專利權(quán)）人： | 天津市貝特瑞新能源科技有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/133 | 分類號： | H01M4/133;H01M4/587;C01B31/02;H01M4/1393 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 301802 天津市寶坻區(qū)九園*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 鋰離子電池 負(fù)極 材料 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
1.一種鋰離子電池負(fù)極材料，所述負(fù)極材料為經(jīng)低溫炭化處理、浸漬摻雜處理、低溫?zé)Y(jié)處理的中間相炭微球，并呈球形或長短徑之比小于2的類球形，所述負(fù)極材料中的微晶結(jié)構(gòu)呈無序排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負(fù)極材料，所述的負(fù)極材料25℃的放電容量達(dá)到412?mAh/g，優(yōu)選為-20℃的放電容量達(dá)到328?mAh/g，更優(yōu)選為20C電流測試下循環(huán)100周以后的比容量不低于340?mAh/g。
3.一種權(quán)利要求1-2任一項所述的鋰離子電池負(fù)極材料的制備方法，包括下述步驟：
（1）中間相小球體的制備
將原料、催化劑加入到反應(yīng)釜中，攪拌至混合均勻，以1℃/min?-10℃/min的速率升溫到380℃-500℃，在10-100Mpa條件下恒溫保持2h-15h進(jìn)行熱縮聚反應(yīng)，制得含有中間相小球體的反應(yīng)混合母液，其中，原料：催化劑的質(zhì)量比為80：20-99：1，所述原料選自煤瀝青、石油瀝青、煤焦油、石油工業(yè)重質(zhì)油、重質(zhì)芳香烴中的任一種或其組合，所述催化劑選自硝酸鉻、硝酸錳、硝酸鐵、硝酸鈷、硝酸鎳、硝酸銅、硝酸鋅、硝酸鋁、異丙醇鋁、二乙酸鋁、草酸鋁、草酸亞鐵、檸檬酸鐵、環(huán)戊二烯基二羰基鐵、乙酸鎳、氨基磺酸鎳、乙酸鈷、草酸鈷、氧化鉻、氯化鉻、溴化鉻、氟化鉻、氧化錳、三氧化錳、氯化錳、溴化錳、氟化錳、氧化鐵、氯化鐵、溴化鐵、氟化鐵、氧化鈷、氯化鈷、溴化鈷、氟化鈷、氧化鎳、氯化鎳、溴化鎳、氟化鎳、氧化銅、氯化銅、溴化銅、氟化銅、氧化鋅、氯化鋅、溴化鋅、氟化鋅的任一種或其組合；
（2）中間相小球體的低溫炭化處理
將洗油加入步驟（1）制得的反應(yīng)混合母液中，攪拌洗滌2h-6h，離心分離后，制得中間相小球體，在惰性氣體或還原性氣體保護(hù)下，升溫速率為1℃/min?-10℃/min，將中間相小球體在500℃-1100℃炭化2h-12h，制得低溫炭化處理的中間相炭微球；
（3）中間相碳微球的浸漬摻雜低溫?zé)Y(jié)處理
將步驟（2）中得到的低溫炭化處理的中間相炭微球置于浸漬液中進(jìn)行浸漬摻雜處理后，離心分離，洗滌，干燥處理后，100℃-300℃低溫?zé)Y(jié)2h-24h，即得。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，所述重質(zhì)芳香烴選自密度為0.97-1.0g/cm3的芳香烴類物質(zhì)，優(yōu)選為萘、苊、芴、菲、蒽、甲基萘、苊烯、苯并芴、苯并氧芴、苯并菲、硫雜芴、熒蒽、1,2-苯并蒽的任一種或其組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3-4任一項所述的制備方法，所述原料選自煤瀝青、石油瀝青的任一種或其組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項所述的制備方法，所述催化劑選自硝酸鉻、硝酸鈷、硝酸錳、硝酸鐵、硝酸鎳、硝酸銅、檸檬酸鐵、環(huán)戊二烯基二羰基鐵、乙酸鎳、乙酸鈷、氧化錳、三氧化錳、氯化錳、氯化鎳、溴化鎳、氧化鋅、氯化鋅的任一種或其組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6任一項所述的制備方法，所述浸漬液選自鹽酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、氫氟酸溶液、溴化氫溶液、碘化氫溶液、磷酸溶液、砷酸溶液、磷酸二氫銨溶液、磷酸氫銨溶液、硫化氫溶液、硼酸溶液的任一種或其組合的。
8.根據(jù)權(quán)利要求3-7任一項所述的制備方法，所述浸漬液為水溶液，其中，浸漬液的濃度為1-50%，優(yōu)選為5-20%。
9.根據(jù)權(quán)利要求3-8任一項所述的制備方法，所述的浸漬摻雜處理方法為將中間相炭微球均勻分散在浸漬液中，優(yōu)選低溫炭化后的中間相碳微球：浸漬液的重量體積比為1:1-1:10，更優(yōu)選為1:2-1:6。
10.權(quán)利要求1-2任一項所述的鋰離子電池負(fù)極材料或者權(quán)利要求3-9任一項制備所得的鋰離子電池負(fù)極材料用于制備鋰離子電池電極或鋰離子動力電池電極中的應(yīng)用。
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