[發明專利]一種鋰離子二次電池硬炭微球負極材料的制備方法

有效

• 申請號: 201310721215.8
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103647082A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 李文斌;王振;吳飛;袁斌;管道安
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一二研究所
• 主分類號: H01M4/583
• 分類號: H01M4/583
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 宋國榮

1.一種鋰離子二次電池硬炭微球負極材料的制備方法，以天然淀粉為起始原料，在碳化爐中通過穩定化處理和碳化處理，其特征在于：穩定化處理和炭化處理過程在絕對壓力為0～20kPa的間歇或連續減壓條件下進行。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述穩定化處理過程在絕對壓力為0～20kPa的間歇或連續減壓條件下，炭化爐以0.2～20℃/min的升溫速率升溫至150～250℃，保持8～100h進行穩定化處理。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述炭化過程在絕對壓力為0～20kPa的間歇或連續減壓條件下，炭化爐繼續以0.2～20℃/min的升溫速率升溫到600～1800℃，炭化10min～10h后停止加熱，自然冷卻到室溫。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述天然淀粉包括谷類淀粉、薯類淀粉、豆類淀粉和果實類淀粉中的一種或幾種。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述谷類淀粉包括玉米淀粉、小麥淀粉、高粱淀粉、大米淀粉；所述薯類淀粉包括馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉；所述豆類淀粉包括綠豆淀粉、豌豆淀粉、蠶豆淀粉；所述果實類淀粉包括香蕉淀粉。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的炭化爐為具有真空保持功能的管式爐、箱式爐或回轉爐。

7.一種用權利要求1～6任意一項所述的制備方法制備的硬炭微球負極材料，其特征在于：該硬炭材料的碳元素含量為90%～100%。

8.一種用權利要求1～6任意一項所述的制備方法制備的硬炭微球負極材料，其特征在于：其碳六角網面層間距d₀₀₂為0.38～0.4nm，該材料體相中存在相當數量的1nm以下的微孔。

9.一種用權利要求1～6任意一項所述的制備方法制備的硬炭微球負極材料，其特征在于：其微球粒徑為1～50μm，其振實密度為0.9～1.3g/cm³。

10.一種用權利要求1～6任意一項所述的制備方法制備的硬炭微球負極材料，其特征在于：其可逆比容量為350～690mAh/g。