[發(fā)明專利]一種碳基復(fù)合負(fù)極材料及其制備方法以及一種化學(xué)電源及其制備方法

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• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109859951A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安仲勛;虞嘉菲;徐雪茹;夏恒恒;方文英;李和順;杜連歡
• 申請（專利權(quán)）人: 上海奧威科技開發(fā)有限公司
• 主分類號: H01G11/06
• 分類號: H01G11/06;H01G11/30;H01G11/32;H01G11/84;H01M4/36;H01M4/583;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種碳基復(fù)合負(fù)極材料，其特征在于，所述負(fù)極材料主要由石墨和硬碳組成，所述石墨和硬碳獨立地為球形或類球形，所述石墨和硬碳的粒徑D50之比為

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述碳基復(fù)合負(fù)極材料，其特征在于，所述石墨和硬碳的質(zhì)量之比為其中，ρ_石墨為石墨的密度，ρ_硬碳為硬碳的密度；

優(yōu)選地，所述石墨包括人造石墨、天然石墨或中間相碳微球中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，所述硬碳包括樹脂碳和/或有機聚合物熱解碳；

優(yōu)選地，所述樹脂碳包括酚醛樹脂碳、環(huán)氧樹脂碳、聚糠醇樹脂碳或糠醛樹脂碳中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，所述有機聚合物熱解碳包括苯碳、聚糠醇熱解碳、聚氯乙烯熱解碳或酚醛熱解碳中的任意一種或至少兩種的組合。

3.一種如權(quán)利要求1或2所述碳基復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括：將石墨和硬碳混合，得到所述碳基復(fù)合負(fù)極材料。

4.一種化學(xué)電源，其特征在于，所述化學(xué)電源包含如權(quán)利要求1或2所述的碳基復(fù)合負(fù)極材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的化學(xué)電源，其特征在于，所述化學(xué)電源包括正極片、負(fù)極片、位于正極片和負(fù)極片之間的隔膜、電解液和殼體；所述負(fù)極片包括負(fù)極集流體和涂布在負(fù)極集流體上的負(fù)極涂層，所述負(fù)極涂層包括負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和預(yù)摻雜的鋰；所述正極片包括正極集流體和涂布在正極集流體上的正極涂層，所述正極涂層包括正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑；所述負(fù)極活性物質(zhì)包括如權(quán)利要求1或2所述的碳基復(fù)合負(fù)極材料；

優(yōu)選地，所述負(fù)極涂層中，導(dǎo)電劑包括石墨粉、炭黑或乙炔黑中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，所述負(fù)極涂層中，粘結(jié)劑包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉或丁苯橡膠中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，所述負(fù)極涂層中，負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的質(zhì)量比為95∶2∶3；

優(yōu)選地，所述負(fù)極涂層中，預(yù)摻雜的鋰為鋰離子；

優(yōu)選地，所述負(fù)極集流體為非孔集流體，優(yōu)選為無孔的銅箔、無孔的不銹鋼箔或無孔的鈦箔中的任意一種或至少兩種的組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化學(xué)電源，其特征在于，所述正極活性物質(zhì)包括多孔碳和/或鋰過渡金屬酸鹽；

優(yōu)選地，所述多孔碳包括活性炭、碳納米管、褶皺石墨烯或介孔碳中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，所述鋰過渡金屬酸鹽包括LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNiO₂、LiFePO₄、LiNi_0.8Co_0.2O₂、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂、LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂、LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂、LiNi_0.8Co_0.1Al_0.1O₂中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，所述正極涂層中，導(dǎo)電劑包括石墨粉、炭黑或乙炔黑中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，所述正極涂層中，粘結(jié)劑包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉或丁苯橡膠中的任意一種或至少兩種的組合；

所述正極涂層中，正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的質(zhì)量比為90∶(2-5)∶(5-8)；

優(yōu)選地，所述正極集流體為非孔集流體，優(yōu)選為無孔的鋁箔、無孔的不銹鋼箔或無孔的鈦箔中的任意一種或至少兩種的組合。