[发明专利]用于锂离子动力电池负极的碳材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于锂离子动力电池负极的碳材料的制备方法，其特征在于，选用石油焦碳、沥青焦碳、针状焦碳或冶金焦碳为起始原料，制备方法包括以下步骤：

（1）机械处理：将起始原料进行粉碎，减小起始原料的粒径，增加其表面积；

（2）热处理：包括在氧化性、还原性或惰性气氛氛围中的热处理过程；

（3）化学处理：包括在氧化性及还原性介质中的处理过程；

（4）材料表面修饰处理：包括在石油焦碳、沥青焦碳、针状焦碳或冶金焦碳碳材料的表面制造一层薄、均匀而致密的锂离子导通而电子绝缘的无机膜；或在石油焦碳、沥青焦碳、针状焦碳及冶金焦碳碳材料的表面制造一层薄而均匀的碳、或含碳的无定形材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述机械处理为：采用搅拌磨、气流磨、或球磨机进行粉碎。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述经过机械处理后材料粒径为1-40μm、比表面积为1-500m².g^-1范围。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化性气氛氛围，包括空气、O₂、O₃、CO₂、H₂O₂、水蒸气的一种或几种混合含氧气氛、或者包括一种或几种非金属单质S、F₂、Cl₂、Br₂的混合气氛；所述惰性气氛氛围，包括N₂、He、Ar的一种或几种混合气氛；所述还原性气氛氛围，包括H₂、CO、CH₄、H₂S、HI、CH₃OH、CH₃CH₂OH还原性气体或水蒸气，或它们中的一种或几种与N₂、He、Ar惰性气体所构成的还原性不同的混合气氛。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热处理温度范围为200-500℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化性处理介质，包括HNO₃、浓硫酸、KMn₂O₄、K₂Cr₂O₇、H₂O₂、HClO₃和HClO₄以及它们的Li、K、Na盐的一种或几种的液体或溶液；所述还原性处理介质，包括具有强还原性的KBH₄、NaBH₄、LiAlH₄在无水有机溶剂中的溶液、含氨基的有机溶剂、Zn-Hg锌汞齐或Zn试剂中的一种或几种的液体或溶液。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机膜，包括Li₂CO₃、Li₂O、LiOH、LiF、TiO₂、Li₄Ti₅O₁₂、SiO₂、Li₂SiO₃、Li₄SiO₄、Al₂O₃、LiAlO₂的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石油焦碳、沥青焦碳、针状焦碳及冶金焦碳碳材料的表面的碳、或含碳的无定形材料通过化学蒸气沉积法、或材料浸渍热解法制造。