[发明专利]一种石墨复合材料及其制备方法、锂电池负极有效
申请号: | 202011383819.2 | 申请日: | 2020-11-30 |
公开(公告)号: | CN112467118B | 公开(公告)日: | 2022-07-05 |
发明(设计)人: | 李能 | 申请(专利权)人: | 湖南中科星城石墨有限公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人: | 余菲 |
地址: | 410600 湖南省长沙市*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 石墨 复合材料 及其 制备 方法 锂电池 负极 | ||
1.一种锂离子电池负极用的石墨复合材料,其特征在于,所述石墨复合材料包括:
内核,所述内核包括石墨;以及
外壳,所述外壳包覆于所述内核外,所述外壳包括预锂化固体电解质、导电剂以及碳;
所述预锂化固体电解质选自预锂化锂镧锆氧、预锂化锂镧钛氧、预锂化磷酸钛铝锂以及预锂化磷酸锗铝锂中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极用的石墨复合材料,其特征在于,所述导电剂选自导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、多孔碳以及导电碳纤维中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池负极用的石墨复合材料,其特征在于,所述石墨复合材料的粒径为10~18μm。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池负极用的石墨复合材料,其特征在于,所述预锂化固体电解质、所述导电剂以及所述碳的质量比为(10~30): (1~5):(1~5)。
5.权利要求1~4任一项所述锂离子电池负极用的石墨复合材料的制备方法,其特征在于,包括:
将固体电解质、导电剂、添加剂、石墨以及溶剂混合得到混合液,将混合液干燥去除所述溶剂,然后碳化、粉碎得到前驱体;
使所述前驱体与锂接触并加压,加入锂电池电解液并保持加压状态12~72h,得到所述石墨复合材料。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池负极用的石墨复合材料的制备方法,其特征在于,
碳化的条件为:碳化的温度为700℃~1000℃,碳化的时间为24 h~72h。
7.根据权利要求5或6所述的锂离子电池负极用的石墨复合材料的制备方法,其特征在于,所述固体电解质、所述导电剂、所述添加剂与所述溶剂的质量比为(10~30): (1~5):(1~5):500。
8.根据权利要求5或6所述的锂离子电池负极用的石墨复合材料的制备方法,其特征在于,所述固体电解质、所述导电剂、所述添加剂以及所述溶剂的质量之和与所述石墨的质量比为100:(100~300)。
9.根据权利要求5或6所述的锂离子电池负极用的石墨复合材料的制备方法,其特征在于,所述溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、丙酮、丁酮、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、二甲基亚砜、四氢呋喃、二氧六环、乙腈、乙酸乙酯、甲酸甲酯、氯仿、碳酸二甲酯以及碳酸二乙酯中的至少一种;
所述添加剂为粘结剂;
所述添加剂选自聚偏二氟乙稀、聚氧化乙烯、羧甲基纤维素、聚丙烯酸中的至少一种。
10.一种锂电池负极,其特征在于,所述锂电池负极包括集流体和设置于所述集流体的活性材料;所述活性材料包括权利要求1-4任一项所述的锂离子电池负极用的石墨复合材料。
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