一种氮掺杂高容量硬碳负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及锂离子电池负极材料领域，特别是涉及一种氮掺杂高容量硬碳负极材料的制备方法，通过采用化学合成的路线，从大分子设计的层面上优化硬碳结构，该制备工艺简单、步骤少、可操作性强；本发明专利技术还提供一种氮掺杂高容量硬碳负极材料能够有效的提高材料压实密度、比容量和库伦效率，从而提升材料的能量密度。从而提升材料的能量密度。

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂高容量硬碳负极材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池负极材料领域，特别是涉及一种氮掺杂高容量硬碳负极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]硬碳用作锂离子负极材料，具有远高于石墨的Li+扩散系数，低温性能好的特性，因而。硬碳负极材料是未来锂离子电池负极材料的重要发展方向之一，得到锂电行业的重点关注。
[0003]据所知，目前硬碳没有广泛应用，开发有难度，其中比较重要的原因是能量密度低，而硬碳压实密度低、比容量低和库伦效率低是导致能量密度低的三个重要的因素。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种氮掺杂高容量硬碳负极材料，具有高压实、高比容量，库伦效率高等特点。
[0005]本专利技术还提供一种氮掺杂高容量硬碳负极材料的制备方法，工艺简单，步骤少，可操作性强。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种氮掺杂高容量硬碳负极材料的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)将焦油倒入反应釜中，通入空气搅拌边加热，加热时间为4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂高容量硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将焦油倒入反应釜中，通入空气搅拌边加热，加热时间为4～10小时，降到室温后，倒出得到改性焦油；(2)取改性焦油与氮源混合，混合均匀后得到混合液，将混合液放入厢式炉中在惰性气体保护下进行预碳化处理，厢式炉温度降到室温后，取出得到预碳化体，用气流粉碎机对预碳化体进行粉碎；(3)在惰性气体的保护下，用管式炉对粉碎后的预碳化体在800～1100℃的温度下进行碳化，管式炉温度降到室温后，即可得到一阶氮掺杂硬碳；(4)一阶氮掺杂硬碳和氮源按一定比例混合，再用管式炉在惰性气体保护下进行碳化，对一阶氮掺杂硬碳进行二阶掺杂，当温度降到室温后取出，用325目筛网过筛，筛下料即是二阶氮掺杂硬碳负极材料。2.根据权利要求1所述的氮掺杂高容量硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述焦油为残碳值10wt％～50wt％的煤焦油或石油焦油。3.根据权利要求1所述的氮掺杂高容量硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述搅拌的速度为300～800rpm/min，所述加热的温度为250～500℃。4.根据权利要求1所述的氮掺杂高容量硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述氮源是氨水、尿素、碳酸氢铵、苯胺氢化偶氮苯、乙胺、苄胺中的一种或多种组合；所述改性焦油与氮源的混合质量比为100：(4～8)。5.根据权利要求1所述的氮掺杂高容量硬碳负极材料的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新杰，谌芳园，葛传长，仰永军，
申请(专利权)人：广东凯金新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：