[发明专利]一种高能量密度硬碳复合负极材料的制备方法和应用

权利要求书

1.一种高能量密度硬碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将碳氢有机化合物、磷酸、铌酸锂加水配制成溶液，升温至100～200℃反应后过滤干燥得到硬碳前驱体；

S2、将羧酸化沥青、二氯亚砜搅拌后加入乙二胺反应，过滤干燥碳化得到氨基化软碳；

S3、将所述硬碳前驱体、所述氨基化软碳、硅烷偶联剂加入溶剂分散均匀后干燥，进行碳化得到硬碳复合负极材料。

2.根据权利要求1所述的高能量密度硬碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中碳氢有机化合物为淀粉、水溶性酚醛树脂、水溶性环氧树脂、水溶性糠醛树脂、椰壳、纤维素中的一种。

3.根据权利要求1所述的高能量密度硬碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，碳氢有机化合物、磷酸、铌酸锂的质量比为200：(1～10)：(1～5)；溶液的质量浓度为1％～10％。

4.根据权利要求1所述的高能量密度硬碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中羧酸化沥青由以下步骤制备：将沥青加入到氧化剂水溶液中，升温至50～100℃反应后，过滤干燥。

5.根据权利要求4所述的高能量密度硬碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为高锰酸钾、高氯酸钾、浓硫酸、过氧化氢中的一种。

6.根据权利要求1所述的高能量密度硬碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中羧酸化沥青、二氯亚砜、乙二胺的质量比为10：(10～50)：100；所述步骤S3中硬碳前驱体、氨基化软碳、硅烷偶联剂的质量比为100：(1～10)：(0.5～2)。

7.根据权利要求1所述的高能量密度硬碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为氨基化硅烷偶联剂。

8.根据权利要求1所述的高能量密度硬碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，溶剂为四氯化碳、环己烷、二甲苯、N-甲基吡咯烷酮中的一种；碳化参数为在惰性气体保护下升温至800～1200℃碳化1～6h。

9.一种负极，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述制备方法得到的硬碳复合材料。

10.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求9所述的负极。