[發(fā)明專利]復(fù)合負(fù)極材料及其制備方法、鋰離子電池在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202211091136.9 | 申請(qǐng)日： | 2022-09-07 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN116314638A | 公開（公告）日： | 2023-06-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 楊程;劉若琦;黃健;楊書展;任建國(guó);賀雪琴 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 貝特瑞新材料集團(tuán)股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/36 | 分類號(hào)： | H01M4/36;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京匯思誠(chéng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11444 | 代理人： | 錢嫻靜 |
| 地址： | 518106 廣東省深圳市光明新區(qū)公明辦事處西田社*** | 國(guó)省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 復(fù)合 負(fù)極 材料 及其 制備 方法 鋰離子電池 | ||
1.一種復(fù)合負(fù)極材料，其特征在于，所述復(fù)合負(fù)極材料包括石墨內(nèi)核、位于所述石墨內(nèi)核表面的連接層及位于所述連接層表面的碳層，所述連接層包括含摻雜元素的無(wú)定形碳，所述碳層包括含摻雜元素的無(wú)定形碳；
通過(guò)X射線光電子能譜XPS測(cè)得，所述復(fù)合負(fù)極材料的連接層具有C-N、C-P、C-B、C-F、C-O和C-S中的至少一種化學(xué)鍵；所述連接層中的摻雜元素的質(zhì)量含量為P1，所述碳層中的摻雜元素的質(zhì)量含量為P2，P1＞P2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合負(fù)極材料，其特征在于，所述復(fù)合負(fù)極材料滿足以下特征中的至少一者：
(1)所述石墨包括人造石墨和天然石墨中的至少一種；
(2)所述石墨的中值粒徑為5μm～20μm；
(3)所述連接層的厚度為0.01μm～1μm；
(4)所述碳層的厚度為0.01μm～1μm；
(5)所述連接層和所述碳層中的摻雜元素包括N、P、B、F、O和S中的至少一種；
(6)所述連接層中的摻雜元素的質(zhì)量含量為P1，1％P1≤10％；
(7)所述碳層中的摻雜元素的質(zhì)量含量為P2，0％P2≤1％；
(8)通過(guò)拉曼光譜測(cè)試，測(cè)得所述復(fù)合負(fù)極材料在1200cm-1～1500cm-1處的峰面積ID與在1500cm-1～1800cm-1處的峰面積IG的比值ID/IG為0.5～3.0；
(9)所述復(fù)合負(fù)極材料的包覆均一度為C，0.50≤C≤1.50。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合負(fù)極材料，其特征在于，所述復(fù)合負(fù)極材料滿足以下特征中的至少一者：
(1)所述復(fù)合負(fù)極材料的中值粒徑為5μm～22μm；
(2)所述復(fù)合負(fù)極材料的比表面積為0.2m2/g～10m2/g；
(3)所述復(fù)合負(fù)極材料的振實(shí)密度為0.6g/cm3～1.4g/cm3；
(4)所述復(fù)合負(fù)極材料在5T壓力下的壓實(shí)密度為1.6g/cm3～2.2g/cm3；
(5)所述復(fù)合負(fù)極材料中無(wú)定形碳的質(zhì)量含量為0.1％～10％。
4.一種復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
將包含石墨、液態(tài)包覆劑及摻雜劑的混合物，置于150℃～300℃熱處理得到前驅(qū)體；
將包含所述前驅(qū)體與瀝青的復(fù)合物進(jìn)行碳化處理，得到復(fù)合負(fù)極材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述方法滿足以下特征中的至少一者：
(1)所述石墨包括人造石墨和天然石墨中的至少一種；
(2)所述石墨的中值粒徑為5μm～20μm；
(3)所述石墨中碳元素的質(zhì)量含量≥95％；
(4)所述液態(tài)包覆劑包括液態(tài)瀝青和液態(tài)橡膠增塑劑中的至少一種；
(5)所述液態(tài)包覆劑包括液態(tài)瀝青，所述液態(tài)瀝青包括石油系液態(tài)瀝青和煤系液態(tài)瀝青中的至少一種；
(6)所述液態(tài)包覆劑包括液態(tài)橡膠增塑劑，所述液態(tài)橡膠增塑劑包括石油系增塑劑、煤焦油系增塑劑、松油系增塑劑、脂肪系增塑劑和合成增塑劑中的至少一種；
(7)所述摻雜劑包括尿素、三聚氰胺、磷酸三聚氰胺、磷酸二氫銨、氧化硼、硼酸銨、聚偏氟乙烯、氟化銨、氟化氫銨、硫酸銨、硫酸氫銨和硫脲中的至少一種；
(8)所述石墨、所述液態(tài)包覆劑與所述摻雜劑的質(zhì)量比為100：(10～100)：(5～50)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，所述方法滿足以下特征中的至少一者：
(1)所述瀝青包括石油系瀝青和煤系瀝青中的至少一種；
(2)所述石墨與所述瀝青的質(zhì)量比為100：(1～10)。
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