一种改性软碳负极材料及其制备方法技术

本申请涉及一种改性软碳材料及其制备方法。该制备方法包括如下步骤：使软碳原料进行前置碳化，得到经碳化的软碳材料；使所述经碳化的软碳材料与中间相沥青在有机溶剂中混合均匀，干燥得到负载沥青软碳材料；对所述负载沥青软碳材料进行破碎，使经破碎的负载沥青软碳材料进行共碳化，得到所述改性软碳材料。该发明专利技术方法利用常规的中间相沥青来进一步共碳化改性软碳材料，提高其倍率性能，同时还保证容量和效率；本发明专利技术方法直接用中间相沥青改性，没有引入多余杂质，对材料的性能影响小；改性过程全部是热处理过程，操作比较简单。操作比较简单。操作比较简单。

【技术实现步骤摘要】
一种改性软碳负极材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种锂离子电池负极材料及其制备方法，更具体地说是一种高倍率改性软碳负极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池是一种可循环使用的储能设备，也被称为锂离子二次电池，主要由正极、负极、隔膜和电解液体系组成。目前主流的负极材料是天然石墨和人造石墨，如果不经过改性，材料与电解液的相容性较差，易发生共嵌入情况，循环充放电时会导致负极石墨层剥落，进而使电池循环稳定性降低。改性方法有表面轻度氧化、颗粒整形、表面无定形碳包覆等等。但是两种材料的低温和倍率性能不太好，同时工作电压低有锂金属析出的风险。
[0003]软碳是一种非石墨类负极材料，含有一定数量石墨微晶和无定形碳，层间距比较大，高温下容易石墨化。软碳的优点在于，工作电压比较高，耐过充和过放，可以防止锂金属析出造成短路等影响安全使用问题，成本低。而且，与电解液相容性好，循环性能佳，在常温大倍率充电性能、低温充电性能方面有巨大优势。缺点是首次充放电容量和库伦效率差。市面上数量丰富的软碳材料包括石油焦和煤沥青焦等。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性软碳材料的制备方法，包括如下步骤：使软碳原料进行前置碳化，得到经碳化的软碳材料；使所述经碳化的软碳材料与中间相沥青在有机溶剂中混合均匀，干燥得到负载沥青软碳材料；对所述负载沥青软碳材料进行破碎，使经破碎的负载沥青软碳材料进行共碳化，得到所述改性软碳材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述共碳化的温度为800℃-1800℃，优选为950-1400℃；共碳化时间为2-8h，优选为4-6h。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述中间相沥青的软化点<260℃，C质量含量>93％，S质量含量<0.2％，H/C摩尔比为0.4-0.8，中间相体积含量>50％，甲苯不溶-喹啉可溶物含量>50％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述负载沥青软碳材料中负载的沥青含量为10-50重量％，基于所述负载沥青软碳材料的重量。5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述经破碎的负载沥青软碳材料的粒径D
90
<50μm。6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述有机溶剂为二甲苯、石油醚、二硫化碳、溶剂松香水、正己烷、四氢呋喃、喹啉的一种或者多种。7.根据权利要求1所述的制备方法，还包括对改性软碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂志强，林伟国，荣峻峰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：