[發明專利]一種負極材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202211330616.6
• 申請日: 2022-10-28
• 公開（公告）號: CN115395003B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 趙春雷;龐文文;劉東任;李輝
• 申請（專利權）人: 溧陽紫宸新材料科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 劉二艷

1.一種負極材料，其特征在于，所述負極材料包括核體和殼層，所述核體包括石墨，殼層包括可石墨化碳材料；

所述負極材料的拉曼光譜中，ID/IG值呈正態分布，分布范圍在0.18-0.55之間，中值為0.3-0.5；

所述負極材料采用如下方法制備：（1）混合第一溶劑與殼層前驅體，所得混合液與石墨材料進行混合，得到第一混合物；

（2）將步驟（1）所述第一混合物加入第二溶劑中進行混合，得到第二混合物；

（3）將步驟（2）所述第二混合物進行固液分離和碳化后，得到所述負極材料；

步驟（1）所述殼層前驅體在第一溶劑中的溶解性大于在第二溶劑中的溶解性；

步驟（1）所述第一溶劑與殼層前驅體的質量比為100:(1-4)，所述混合液與石墨材料的質量比為(0.7-1.3):1；

步驟（2）所述加入的方式為滴入，每次滴入的量小于步驟（2）所述第二溶劑的量。

2.根據權利要求1所述的負極材料，其特征在于，所述負極材料的比表面積為0.9-1.5m²/g，粒徑D50為8-14μm。

3.根據權利要求1或2所述的負極材料，其特征在于，所述可石墨化碳材料包括軟碳；

所述殼層的厚度為10-20nm。

4.一種如權利要求1-3任一項所述的負極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

（1）混合第一溶劑與殼層前驅體，所得混合液與石墨材料進行混合，得到第一混合物；

（2）將步驟（1）所述第一混合物加入第二溶劑中進行混合，得到第二混合物；

（3）將步驟（2）所述第二混合物進行固液分離和碳化后，得到所述負極材料；

步驟（1）所述殼層前驅體在第一溶劑中的溶解性大于在第二溶劑中的溶解性；

步驟（1）所述第一溶劑與殼層前驅體的質量比為100:(1-4)，所述混合液與石墨材料的質量比為(0.7-1.3):1；

步驟（2）所述加入的方式為滴入，每次滴入的量小于步驟（2）所述第二溶劑的量。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述殼層前驅體包括瀝青、石油焦或針狀焦中的任意一種或至少兩種的組合。

6.根據權利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述第一溶劑包括有機極性溶劑，所述有機極性溶劑包括喹啉、甲苯或四氫呋喃中的任意一種或至少兩種的組合；

步驟（1）所述石墨材料的粒徑D50為7-35μm，包括人造石墨和/或天然石墨。

7.根據權利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述第二混合物中，第一混合物和第二溶劑的質量比為10:(1-3)，所述第二溶劑包括醇類溶劑和/或水。

8.根據權利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）所述固液分離的方式包括烘干和過濾；

步驟（3）所述碳化包括預燒和燒結，所述燒結的溫度大于所述預燒的溫度；

所述預燒的溫度為200-350℃，升溫速率為0.2-1.5℃/min，時間為8-15h，在空氣氣氛中進行，所述燒結的溫度為1100-1300℃，時間為4-6h，升溫速率為1-5℃/min，在氮氣和/或惰性氣體中進行；

步驟（3）所述碳化后還進行了分散和篩分步驟，所述篩分的目數為200-600目。