[發(fā)明專利]一種電極材料碳包覆的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911377866.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111048784B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭玉國(guó);李金熠;黃林波;殷雅俠;岳風(fēng)樹(shù);姚鈞;趙岸光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所;北京壹金新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/62
• 分類號(hào): H01M4/62;H01M4/38;H01M4/48;H01M4/587;H01M10/0525
• 代理公司: 北京中知星原知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11868
• 代理人: 艾變開(kāi)

1.一種電極材料碳包覆的方法，包括以下步驟：

步驟1），在非氧化性氣體氣氛下，將待包覆的電極材料進(jìn)行升溫處理；

步驟2），升高到指定溫度后，將工藝氣體1經(jīng)過(guò)等離子體輔助系統(tǒng)后通入爐內(nèi)；

步驟3)，保溫一段時(shí)間后將工藝氣體2通入爐內(nèi)并繼續(xù)保溫處理一段時(shí)間；

步驟4），降溫至室溫后得到碳包覆的電極材料；

所述工藝氣體1選自C1-C4的烷烴，所述工藝氣體2選自C2-C4的炔；

所述非氧化性氣體、工藝氣體1和工藝氣體2的流量比為5-10:1-2：1-2，其中非氧化性氣體氣體流量控制在10-15L/min。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，工藝氣體1選自甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的至少一種，工藝氣體2選自乙炔、丙炔和丁炔中的至少一種。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1）中所述電極材料為正極材料和負(fù)極材料，所述正極材料選自三元正極材料或磷酸鐵鋰正極材料，所述負(fù)極材料選自石墨粉體，錫碳復(fù)合材料或硅基材料；所述非氧化性氣體包含以下氣體中的一種或幾種：氫氣、氬氣、氦氣、氮?dú)狻⒁谎趸肌?/p>

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述負(fù)極材料選自硅碳復(fù)合材料。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)步驟1）中電極材料為片狀時(shí)，預(yù)先用粘結(jié)劑涂布，所述粘結(jié)劑選自丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素鈉、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鋰、聚丙烯酰胺、聚酰亞胺、聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯中的至少一種。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2）中升溫至700-1200℃，經(jīng)過(guò)等離子體輔助系統(tǒng)降溫至300-800℃；步驟3)中兩段保溫時(shí)間獨(dú)立地為0.5-4h。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟3)中兩段保溫時(shí)間獨(dú)立地為0.5-2h。

8.權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述方法得到的電極材料，其特征在于，所述電極材料的拉曼的D峰峰強(qiáng)(I_D)和G峰峰強(qiáng)(I_G)滿足1 I_D/I_G 1.5。

9.如權(quán)利要求8所述的電極材料，其特征在于，所述電極材料的拉曼的D峰峰強(qiáng)(I_D)和G峰峰強(qiáng)(I_G)滿足1.1 I_D/I_G 1.4。

10.權(quán)利要求8所述的電極材料，其特征在于，所述電極材料為顆粒時(shí)，其平均直徑D50為5-15μm，且1.5≤（D90-D10）/D50≤2。

11.如權(quán)利要求10所述的電極材料，其特征在于，電極材料的平均直徑D50為5-10μm。

12.一種金屬二次電池，其包括正極、負(fù)極、隔膜、電解質(zhì)，其特征在于所述正極和/或負(fù)極為權(quán)利要求8-11任一項(xiàng)所述的電極材料。