核壳结构的碳纳米管硬碳复合负极材料及制备方法和应用技术

本发明专利技术实施例涉及一种核壳结构的碳纳米管硬碳复合负极材料及制备方法和应用，所述碳纳米管硬碳复合负极材料的尺寸范围在1～50um，由内核和包覆在内核外的碳包覆层构成；所述内核包含第一相和第二相；所述第一相为以葡萄糖、蔗糖、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉聚偏氟乙烯、酚醛环氧树脂或聚氯乙烯中的一种或几种组合为碳化前驱体制备的硬碳材料，尺寸范围在1um～40um，拉曼光谱Id/Ig范围在0.7～0.9；所述第二相为碳纳米管，尺寸在1nm～50nm；所述碳包覆层由气相法、液相法或固相法制备得到，拉曼光谱Id/Ig范围在0.7～1.3；所述碳纳米管硬碳复合负极材料中，按照所占质量分数，第一相：第二相：碳包覆层＝(0，100％]：(0，60％]：(0，40％]。

【技术实现步骤摘要】
核壳结构的碳纳米管硬碳复合负极材料及制备方法和应用
本专利技术涉及碳纳米管硬碳复合负极材料领域，尤其涉及一种核壳结构的碳纳米管硬碳复合负极材料及制备方法和应用。
技术介绍
目前，碳材料作为负极材料已经被广泛应用于锂离子电池之中。碳负极材料主要有人造石墨、天然石墨、碳纳米管，硬碳等多种碳材料，其中硬碳材料作为一种无定型碳，具有较高的可逆容量，理论上达到700mAh/g～1000mAh/g，远超石墨化碳的理论容量372mAh/g，且硬碳的无规则结构，能够保障充放电过程中的结构稳定，使锂电池能够具有较长的循环寿命，且具有较好的倍率性能。但目前而言，硬碳材料存在首效较低，可逆容量较低(200mAh/g～400mAh/g)，电压存在滞后等问题，阻碍了硬碳材料的进一步应用。业内也有提出用碳包覆硅材料作为负极材料提升性能，但碳包覆的主要作用是抑制硅材料在脱嵌锂过程中体积的膨胀收缩，从而解决容量衰减快的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种核壳结构的碳纳米管硬碳复合负极材料及制备方法和应用。与现有技术相比，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核壳结构的碳纳米管硬碳复合负极材料，其特征在于，所述碳纳米管硬碳复合负极材料的尺寸范围在1～50um，由内核和包覆在内核外的碳包覆层构成；/n所述内核包含第一相和第二相；所述第一相为以葡萄糖、蔗糖、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉聚偏氟乙烯、酚醛环氧树脂或聚氯乙烯中的一种或几种组合为碳化前驱体制备的硬碳材料，尺寸范围在1um～40um，拉曼光谱Id/Ig范围在0.7～0.9；所述第二相为碳纳米管，尺寸在1nm～50nm；所述第二相呈网络结构分散在第一相里，形成混合体；/n所述碳包覆层由气相法、液相法或固相法制备得到，拉曼光谱Id/Ig范围在0.7～1.3；/n所述碳纳米管硬碳复合负极材料中，按照所...

【技术特征摘要】
1.一种核壳结构的碳纳米管硬碳复合负极材料，其特征在于，所述碳纳米管硬碳复合负极材料的尺寸范围在1～50um，由内核和包覆在内核外的碳包覆层构成；
所述内核包含第一相和第二相；所述第一相为以葡萄糖、蔗糖、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉聚偏氟乙烯、酚醛环氧树脂或聚氯乙烯中的一种或几种组合为碳化前驱体制备的硬碳材料，尺寸范围在1um～40um，拉曼光谱Id/Ig范围在0.7～0.9；所述第二相为碳纳米管，尺寸在1nm～50nm；所述第二相呈网络结构分散在第一相里，形成混合体；
所述碳包覆层由气相法、液相法或固相法制备得到，拉曼光谱Id/Ig范围在0.7～1.3；
所述碳纳米管硬碳复合负极材料中，按照所占质量分数，第一相：第二相：碳包覆层＝(0，100％]：(0，60％]：(0，40％]。


2.一种上述权利要求1所述的核壳结构的碳纳米管硬碳复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
制备碳化前驱体与碳纳米管的混合样品；其中，所述碳化前驱体包括：葡萄糖、蔗糖、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉聚偏氟乙烯、酚醛环氧树脂或聚氯乙烯中的一种或几种组合；
将所述混合样品放入反应装置中，升温至700℃～1300℃，在700℃～1300℃下，保温0.5小时～15小时，对所述干燥后的样品进行高温碳化处理，得到内核；
对所述内核进行碳包覆，得到所述核壳结构的碳纳米管硬碳复合负极材料。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述制备碳化前驱体与碳纳米管的混合样品具体包括：将碳化前驱体与碳纳米管混合成混合物料，并将混合物料进行水热处理后，进行洗涤过滤至滤液透明无色，再进行干燥。


4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述制备碳化前驱体与碳纳米管的混合样品具体包括：
将碳化前驱体进行水热处理后，进行洗涤过滤至滤液透明无色并进行干...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉祥，刘柏男，罗飞，李泓，
申请(专利权)人：溧阳天目先导电池材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32