[發明專利]一種負極活性材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610137500.9
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105591084B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 李勇;汪福明;岳敏;任建國;黃友元
• 申請（專利權）人: 深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/583;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳市港灣知識產權代理有限公司 44258
• 代理人: 微嘉

1.一種負極活性材料，其特征在于，包括內核材料及包覆所述內核材料的包覆層；

所述內核材料包括軟碳基體及分散于所述軟碳基體內的硅顆粒和軟碳顆粒；

所述包覆層為軟碳材料；

其中，所述軟碳基體由基體碳源碳化得到，所述包覆層由包覆碳源碳化得到。

2.根據權利要求1所述的負極活性材料，其特征在于，所述內核材料中，所述硅顆粒的含量為1-20wt％，所述軟碳顆粒的含量為1-70wt％，所述軟碳基體的含量為20-80wt％；

相對于所述內核材料的重量，所述包覆層含量為2-20wt％。

3.根據權利要求1或2所述的負極活性材料，其特征在于，所述硅顆粒的平均粒徑為10-2000nm；所述軟碳顆粒選自中間相碳微球、針狀焦、碳纖維中的一種或多種；所述軟碳顆粒的平均粒徑為0.1-20μm。

4.根據權利要求1所述的負極活性材料，其特征在于，所述基體碳源選自煤瀝青、石油瀝青、中間相瀝青、煤焦油、石油工業重質油、重質芳香烴中的一種或多種；

所述包覆碳源選自煤瀝青、石油瀝青、中間相瀝青、煤焦油、石油工業重質油、重質芳香烴中的一種或多種。

5.根據權利要求1、2、4中任意一項所述的負極活性材料，其特征在于，所述內核材料的平均粒徑為2-50μm，所述包覆層的厚度為50-2000nm。

6.如權利要求1-5中任意一項所述的負極活性材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、在超聲條件下，將硅顆粒、軟碳顆粒和基體碳源在溶劑環境中進行混合，形成漿料；

所述基體碳源為軟碳類碳源；

S2、將所述漿料干燥后進行首次碳化處理，并經破碎后得到前驅體；所述前驅體中，所述硅顆粒的含量為1-20wt％，所述軟碳顆粒的含量為1-70wt％，所述軟碳基體的含量為20-80wt％；

S3、采用包覆碳源對所述前驅體進行包覆，然后在進行二次碳化處理，得到所述負極活性材料；其中，所述包覆碳源為軟碳類碳源；所述前驅體與包覆碳源的重量比為2-30：1。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，超聲頻率為20-130KHz，時間為10-600min。

8.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述硅顆粒的平均粒徑為10-2000nm；

所述軟碳顆粒選自中間相碳微球、針狀焦、碳纖維中的一種或多種；所述軟碳顆粒的平均粒徑為0.1-20μm；

所述基體碳源選自煤瀝青、石油瀝青、中間相瀝青、煤焦油、石油工業重質油、重質芳香烴中的一種或多種；所述基體碳源的平均粒徑為0.5-500μm；

所述溶劑選自甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、異丙醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、正丁醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、正戊醇或2-己醇中的一種或多種；以所述漿料中的固體物質含量為基準，溶劑的含量為250-500wt％。

9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述首次碳化處理的升溫速率為1-10℃/min，溫度為350-700℃，時間為1-10h；

所述步驟S3中，所述二次碳化處理的升溫速率為1-10℃/min，溫度為750-1200℃，時間為1-10h；

所述首次碳化處理和二次碳化處理均在保護氣體環境中進行，所述保護氣體選自氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣或氙氣中的一種或多種。

10.根據權利要求6、7、9中任意一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述破碎后形成的前驅體的平均粒徑為2-50μm；

所述步驟S3中，所述包覆碳源選自煤瀝青、石油瀝青、中間相瀝青、煤焦油、石油工業重質油、重質芳香烴中的一種或多種；

包覆后形成的包覆層的厚度為50-2000nm。