[发明专利]一种锂离子电池用改性碳负极材料的制备方法

摘要

本发明公开一种锂离子电池用改性碳负极材料的制备方法，包括有以下步骤：1）掺硼硬碳材料的制备：将聚合物前躯体加入到硼酸溶液中加热、搅拌、过滤、烘干后放入碳化炉中碳化得到硬碳材料；2）软碳包覆的硬碳材料的制备：将硬碳材料与沥青按一定质量比混合均匀后加入到立式釜中升温至900℃恒温2h，再石墨化处理；3）复合材料的制备：将步骤2）中所得到的包覆后的硬碳材料与有机碳源以质量比为100：（5‑15）混合，在氮气保护下以5‑20℃/min的升温速率升温至600‑1000℃，恒温2‑5h。本发明方法通过对聚合物热解炭的一系列改性，包括掺硼，包覆沥青，混合有机碳源等方法，以获得一种经济、可逆容量高、循环性能好的改性碳材料，并能应用于锂离子电池负极材料。

主权项

1.一种锂离子电池用改性碳负极材料的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：1）掺硼硬碳材料的制备：将聚合物前躯体加入到硼酸溶液中并用磁力加热搅拌3h后过滤烘干；将烘干后的聚合物放入碳化炉中，在氩气保护下，以5‑8℃/min的升温速率加热至450℃，保温2h，接着以1‑3℃/min的升温速率加热至800‑1300℃，保温6‑9h后自然冷却至室温得到硬碳材料；再将硬碳材料进行球磨，过300目筛子，得到D50为8‑10um的硬碳材料；2）软碳包覆的硬碳材料的制备：将硬碳材料与沥青按质量比100：（10‑30）混合均匀后加入到立式釜中，在氮气保护下，以500r/min的转速、5‑10℃/min的升温速率升温至900℃，恒温2h，再以10℃/min的升温速率升高至2300‑2800℃进行石墨化处理，当温度升至2300℃时，将保护气体换成氯气，得到被沥青包覆的硬碳材料；再将沥青包覆的硬碳材料进行粉碎整形，得到粒径为10‑20um的硬碳材料；3）复合材料的制备：将步骤2）中所得到的包覆后的硬碳材料与有机碳源以质量比为100：（5‑15）混合，在氮气保护下以5‑20℃/min的升温速率升温至600‑1000℃，恒温2‑5h，再冷却至室温；然后再经过粉碎、筛分，得到粒径10‑20um的复合材料。