[發明專利]一種氮摻雜碳包覆混合石墨復合材料及其制備方法和在鋰離子電池中的應用在審
| 申請號： | 201811476714.4 | 申請日： | 2018-12-05 |
| 公開（公告）號： | CN109449428A | 公開（公告）日： | 2019-03-08 |
| 發明（設計）人： | 張治安;胡均賢;王大鵬;賴延清;張凱;李劼 | 申請（專利權）人： | 中南大學 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525;C01B32/182 |
| 代理公司： | 長沙市融智專利事務所 43114 | 代理人： | 張偉;魏娟 |
| 地址： | 410083 湖南*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 混合石墨 復合材料 氮摻雜 鱗片石墨 微晶石墨 碳包覆 制備 鋰離子電池 瀝青包 鋰離子電池負極材料 電化學性能 工業化應用 結構穩定性 可逆比容量 循環穩定性 含氮氣體 核殼結構 活性位點 濕法球磨 原料成本 熱處理 氮源 內核 碳層 瀝青 應用 表現 替代 | ||
1.一種氮摻雜碳包覆混合石墨復合材料，其特征在于：具有核殼結構，內核為鱗片石墨和微晶石墨混合石墨，外殼為氮摻雜碳層。
2.根據權利要求1所述的一種氮摻雜碳包覆混合石墨復合材料，其特征在于：
所述氮摻雜碳包覆混合石墨復合材料的粒徑為0.5～10μm；
所述氮摻雜碳層的厚度為5～50nm；
所述氮摻雜碳層的氮含量為5wt％～20wt％；
所述氮摻雜碳包覆混合石墨復合材料的比表面積為2～10m2/g。
3.根據權利要求1所述的一種氮摻雜碳包覆混合石墨復合材料，其特征在于：鱗片石墨和微晶石墨的質量比為1～9:1～9。
4.權利要求1～3任一項所述一種氮摻雜碳包覆混合石墨復合材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
1)將瀝青與鱗片石墨和微晶石墨通過濕法球磨處理后，干燥，得到瀝青包覆混合石墨；
2)將所述瀝青包覆混合石墨與氮源混合均勻后，置于含氮氣體氣氛下進行熱處理，即得。
5.根據權利要求4所述的一種氮摻雜碳包覆混合石墨復合材料的制備方法，其特征在于：所述瀝青與鱗片石墨和微晶石墨總質量比為1～3:1。
6.根據權利要求4或5所述的一種氮摻雜碳包覆混合石墨復合材料的制備方法，其特征在于：所述濕法球磨條件為：球料質量比為20～40:1，球磨轉速為100～1000rpm，球磨時間為1～20h。
7.根據權利要求6所述的一種氮摻雜碳包覆混合石墨復合材料的制備方法，其特征在于：所述濕法球磨采用乙醇作為球磨介質。
8.根據權利要求4所述的一種氮摻雜碳包覆混合石墨復合材料的制備方法，其特征在于：
所述氮源包括尿素、乙二胺、三聚氰胺、苯胺、吡咯和氨基酸中至少一種；
所述瀝青包覆混合石墨與氮源的質量比為1～5:1。
9.根據權利要求4所述的一種氮摻雜碳包覆混合石墨復合材料的制備方法，其特征在于：所述熱處理的條件：在含氨氣和/或氮氣的氣氛下，在600～1000℃溫度下，熱處理0.5～20h。
10.權利要求1～3任一項所述的一種氮摻雜碳包覆混合石墨復合材料的應用，其特征在于：作為鋰離子電池負極材料應用。
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