[發(fā)明專利]一種多孔碳材料及其制備方法、負(fù)極極片、鋰離子電池

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• 申請日: 2022-07-12
• 公開（公告）號: CN115838163A
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖賞舉;李圓;胡波兵;劉成勇;謝張荻;蔡曉嵐
• 申請（專利權(quán)）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;H01M4/13;H01M4/36;H01M10/0525
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 張曉玲

1.一種多孔碳材料，其特征在于，所述多孔碳材料內(nèi)部具有孔，所述孔內(nèi)包括親鋰性物質(zhì)；

所述親鋰性物質(zhì)的質(zhì)量與所述孔的體積之比為3:1-32:1；

所述多孔碳材料的表面設(shè)有包覆層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔碳材料，其特征在于，所述親鋰性物質(zhì)的質(zhì)量與所述孔的體積之比為10:1-20:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多孔碳材料，其特征在于，所述親鋰性物質(zhì)為金屬Zn、Ag、Au、Ga、In、Sn及其氧化物中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多孔碳材料，其特征在于，所述包覆層的厚度為50-350nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多孔碳材料，其特征在于，所述孔的孔徑為0.1-10μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多孔碳材料，其特征在于，所述親鋰性物質(zhì)與所述多孔碳材料的質(zhì)量比為9:1～1.5:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多孔碳材料，其特征在于，所述多孔碳材料為顆粒狀，顆粒狀的所述多孔碳材料的粒徑為5-30μm。

8.一種多孔碳材料的制備方法，其特征在于，包括：

將樹脂、親鋰性氯化鹽、造孔劑和溶劑混合，得到混合物；

對所述混合物進(jìn)行固化處理，得到碳前驅(qū)體；

對所述碳前驅(qū)體進(jìn)行熱解碳化處理，酸洗后，得到多孔碳材料；以及

對所得多孔碳材料進(jìn)行表面包覆，形成包覆層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述樹脂的質(zhì)量與所述親鋰性氯化鹽和所述造孔劑的總質(zhì)量之比為1:1-1:100。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備方法，其特征在于，所述熱解碳化處理的溫度為600℃-1200℃，時間為0.5-6h。

11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備方法，其特征在于，酸洗溫度為30-60℃，酸洗時間為30-60min。

12.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備方法，其特征在于，

所述固化處理包括：對所述混合物進(jìn)行液體固化處理，將所得塊狀固體破碎后，進(jìn)行加強(qiáng)固化處理，再破碎后，得到碳前驅(qū)體。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法，其特征在于，所述液體固化處理的溫度為60-150℃；

所述加強(qiáng)固化處理的溫度為100-200℃。

14.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備方法，其特征在于，采用石墨或樹脂對所得多孔碳材料進(jìn)行表面包覆，燒結(jié)后，形成包覆層。

15.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的制備方法，其特征在于，所述親鋰性氯化鹽為氯化鋅、氯化銀、氯化金、氯化鎵、氯化銦和氯化錫中的一種或多種。

16.一種負(fù)極極片，其特征在于，包括權(quán)利要求1-7任一項所述的多孔碳材料或根據(jù)權(quán)利要求8-15中任一項所述的制備方法獲得的多孔碳材料。

17.一種鋰離子電池，其特征在于，包括權(quán)利要求16所述的負(fù)極極片。

18.一種電池模塊，其特征在于，包括權(quán)利要求17所述的鋰離子電池。

19.一種電池包，其特征在于，包括權(quán)利要求18所述的電池模塊。

20.一種用電裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求17所述的鋰離子電池、權(quán)利要求18所述的電池模塊和權(quán)利要求19所述的電池包中的至少一種。