[發明專利]一種氮摻雜的硬碳鋰離子電池負極材料及其制備方法及鋰離子電池負極片和鋰離子電池在審
| 申請號： | 201910161153.7 | 申請日： | 2019-03-04 |
| 公開（公告）號： | CN109768218A | 公開（公告）日： | 2019-05-17 |
| 發明（設計）人： | 王康彥;金源;牛麗媛;郭永斌;夏妍;閆濤;陳偉 | 申請（專利權）人： | 浙江眾泰汽車制造有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/133 | 分類號： | H01M4/133;H01M4/38;H01M4/583;H01M10/0525;H01M10/058 |
| 代理公司： | 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107 | 代理人： | 尹婷婷 |
| 地址： | 321301 浙江省金*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 鋰離子電池負極材料 鋰離子電池負極 氯化膽堿型 鋰離子電池 離子液體 生物質碳 氮摻雜 前驅體 硬碳 制備 預處理 均勻混合物 熱處理 地域限制 高溫碳化 環境友好 制備工藝 氮元素 對設備 生物質 無毒 摻雜 配置 應用 | ||
1.一種氮摻雜的硬碳鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
(1)將生物質碳源分散在去離子水中，經水熱反應后，冷卻、清洗、干燥，即可得到碳微球固體；
(2)將氯化膽堿和氫鍵供體混合，加熱攪拌后得到離子液體；
(3)將步驟(1)得到的碳微球固體分散在步驟(2)得到的離子液體中，加熱攪拌形成凝膠狀離子液體分散液前驅體；
(4)將凝膠狀離子液體分散液前驅體經預燒結、高溫碳化、冷卻、清洗、干燥后即可得到氮摻雜的硬碳鋰離子電池負極材料。
2.根據權利要求1所述的氮摻雜的硬碳鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述生物質碳源為蔗糖或葡萄糖中的任意一種或兩種；所述生物質碳源在去離子水中的濃度為0.1～0.4mol/L。
3.根據權利要求1或2所述的氮摻雜的硬碳鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述水熱反應的條件為：以1～5℃/mim的升溫速率升溫至150～220℃保溫4～12h。
4.根據權利要求1所述的氮摻雜的硬碳鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述氫鍵供體為尿素或多元醇中的任意一種或多種；所述氯化膽堿和氫鍵供體的質量之比為1.1～1.3:1。
5.根據權利要求4所述的氮摻雜的硬碳鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，所述多元醇為乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丁二醇或者甘油。
6.根據權利要求1所述的氮摻雜的硬碳鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)和步驟(3)中，所述加熱攪拌是指在60～100℃攪拌1～4h。
7.根據權利要求1所述的氮摻雜的硬碳鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，所述的預燒結的條件為：在空氣氣氛下升溫至250～400℃，保溫2～4h；所述高溫碳化的條件為：在氬氣保護下，升溫至600～1200℃，保溫2～4h。
8.根據權利要求7所述的氮摻雜的硬碳鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，所述預燒結和高溫碳化過程中的升溫的速率均為1～5℃/min。
9.一種鋰離子電池負極片，其特征在于，以權利要求1-8任意一項所述制備方法制備得到的氮摻雜的硬碳鋰離子電池負極材料為活性物質制備得到。
10.一種鋰離子電池，其特征在于，以權利要求9所述的鋰離子電池負極片為負極組裝而成。
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