[發明專利]復合碳骨架材料、鋰碳材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010360899.3
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN113594425B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 王亞龍;劉承浩;孔德鈺;孫兆勇;郇慶娜;陳強
• 申請（專利權）人: 中能中科（天津）新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/0562
• 代理公司: 北京市創世宏景專利商標代理有限責任公司 11493
• 代理人: 崔永華

1.一種復合碳骨架材料，其特征在于，所述復合碳骨架材料為微米尺寸的多孔微球形式，每個微球由作為電子導體的碳納米管和作為鋰離子導體的固態電解質納米顆粒構成，其中所述碳納米管相互交纏團聚而形成直徑為1μm～100μm的微球主體結構，所述固態電解質納米顆粒附著在碳納米管的交織處，每個微球的內部和表面上具有多個孔徑為1-100nm的孔隙。

2.如權利要求1所述的復合碳骨架材料，其特征在于，固態電解質納米顆粒包括鋰鑭鋯氧或鋰鑭鋯鈦氧納米顆粒。

3.如權利要求1所述的復合碳骨架材料，其特征在于，所述復合碳骨架材料中電子導體與鋰離子導體的質量比例為0.5:1-2000:1。

4.如權利要求1所述的復合碳骨架材料，其特征在于，所述復合碳骨架材料的顆粒的粒徑D50為5-20μm。

5.一種鋰碳材料，其特征在于，所述鋰碳材料包含權利要求1-4中任一項所述的復合碳骨架材料和存在于所述復合碳骨架材料的孔隙中或者存在于所述復合碳骨架材料的孔隙中和表面上的金屬鋰。

6.如權利要求5所述的鋰碳材料，其特征在于，所述鋰碳材料中金屬鋰的質量百分比含量為10％-95％。

7.一種制備如權利要求1-4中任一項所述的復合碳骨架材料的方法，其特征在于，所述方法包括：

將碳納米管和固態電解質納米顆粒一起分散于水性溶劑中形成水性分散液，然后噴霧造粒。

8.一種制備鋰碳材料的方法，其特征在于，所述方法包括：

將熔融的金屬鋰與如權利要求1-4中任一項所述的復合碳骨架材料混合，然后冷卻。

9.如權利要求5-6中任一項所述的鋰碳材料在鋰電池中的應用。

10.如權利要求9所述的應用，其特征在于，所述鋰電池包括鋰二次電池。