[發明專利]一種電池負極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810583702.5
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108832087B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 韓飛;沈薇;張成智;劉金水;李軒科;張福全
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/054;H01G11/24;H01G11/30;H01G11/32
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

1.一種電池負極材料，其特征在于，包括功能化石墨及金屬鹵化物基石墨層間化合物；所述的功能化石墨是通過化學法在石墨片層間引入氧、氮、硫、磷雜原子中的一種或幾種獲得的；

所述負極材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）先通過化學法在石墨片層間引入氧、氮、硫、磷雜原子中的一種或幾種，獲得功能化石墨主體材料；

（2）以功能化石墨為主體，與金屬鹵化物插層劑混合，再通過熔鹽法將金屬鹵化物插入到功能化石墨層間，使得金屬鹵化物以分子的形式存在于石墨片層間隙；插層劑與石墨的質量比為1：0.2-20，干燥溫度為60-150℃，干燥時間為0.2-5h，插層反應溫度300-1100℃，反應時間為1-72h。

2.根據權利要求1所述的負極材料，其特征在于，所述的功能化石墨為在石墨片層間引入氧雜原子中的環氧官能團得到的石墨。

3.根據權利要求1所述的負極材料，其特征在于，所述功能化石墨中雜原子與碳原子的原子比為0-20%。

4.根據權利要求1所述的負極材料，其特征在于，所述的石墨層間化合物是通過熔鹽法將金屬鹵化物作為插層劑插入到功能化石墨層間，形成石墨層間化合物。

5.根據權利要求1所述的負極材料，其特征在于，所述的熔鹽法制備石墨層間化合物的所有過程都在空氣中進行，所制備的石墨層間化合物為1階、2階、3階、4階或混合階數。

6.根據權利要求1所述的負極材料，其特征在于，所述的金屬鹵化物插層劑都是無水化合物，形成受電子型的石墨層間化合物，包括鈹、鎂、鈧、釔、鋯、鉿、鈮、鉭、鉻、鉬、鎢、錳、錸、鐵、釕、鋨、鈷、銠、銥、鎳、鈀、鉑、銅、銀、金、鋅、鎘、汞、鋁、鎵、銦、鉈、鍺、錫、鉛、銻、鉍、鈾的金屬氯化物以及溴化鐵、溴化鎳、溴化鋁、溴化鎵、溴化錳、溴化鈷、溴化鎘、溴化金、溴化汞、溴化鉈和溴化鈾中的一種或幾種。

7.根據權利要求1所述的負極材料，其特征在于，所述的石墨包括天然石墨、人造石墨或膨脹石墨。

8.根據權利要求1所述的負極材料，其特征在于，所述的電池為鋰離子電池。