一种杂原子改性复合负极材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术属于高功率锂离子电容器领域，具体涉及一种杂原子改性复合负极材料的制备方法及应用，该方法首先将软碳、硬碳和杂原子改性剂高温球磨混合均匀，得到前驱体，然后采用化学气相沉积法制备杂原子改性复合负极材料，制备过程中采用尿素或三聚氰胺作为氮源，在适宜的CVD温度下与前驱体反应，完成氟和氮杂原子共掺杂复合负极材料的制备，该方法制备工艺简单、易于操作、成本较低，制备的复合负极材料具备优异的电化学活性，产品性能稳定，应用于超高功率锂离子电容器领域。高功率锂离子电容器领域。高功率锂离子电容器领域。

【技术实现步骤摘要】
一种杂原子改性复合负极材料的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于高功率锂离子电容器领域，具体涉及一种杂原子改性复合负极材料的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]锂离子电容器作为一种新型的储能器件，具有功率密度高、静电容量高和循环寿命长的优点，有望在新能源汽车、太阳能、风能等领域得到广泛的应用。
[0003]由于锂离子电容器兼具了高功率密度和高能量密度的特点，对其负极材料的大电流放电能力提出更高要求。传统的石墨负极材料因为石墨化程度高，具有高度取向层状结构，但石墨与电解液相容性较差，在充放电过程中容易发生溶剂离子共嵌入现象，导致在大电流放电时石墨层间剥离，电极粉化，循环性能低，具有安全隐患。所以石墨并不是高功率锂离子电容器负极材料的最好的选择。硬碳是指难以石墨化的碳，具有高度无序的各向同性的稳定结构和较大的层间距，可让锂离子快速扩散。此外，硬碳与电解液相容性较好，具有较高的锂离子扩散系数和较宽的嵌锂电位区间，利于锂离子快速嵌入，防止枝晶锂析出，适合大电流放电。与石墨负极相比，硬碳具有容量高、倍率性能好，循环寿命长，安全性高和良好本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种杂原子改性复合负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)前驱体制备：将软碳、硬碳和杂原子改性剂经高温球磨至混合均匀，冷却后粉碎成微粒状，得到前驱体；2)化学气相沉积：将前驱体置于CVD管式炉靠近气体出口的温区，将氮源置于CVD管式炉靠近气体入口的温区，放置完毕后，先对CVD石英管内进行抽真空处理，达到5Pa以下后缓慢通入载气气体，然后对前驱体温区加热，接近前驱体温区工艺温度后开始加热氮源温区；当氮源温区的一侧温度接近150℃，关小机械泵，观察石英管内压强，控制其在950～1000Pa；待氮源温区及前驱体温区达到工艺温度后，计时100min，即得杂原子改性复合负极材料。2.如权利要求1所述一种杂原子改性复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的杂原子改性剂：软碳：硬碳重量比为1：(3
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4)：(5
‑
6)。3.如权利要求1所述一种杂原子改性复合负极材料的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江涛，周雄，陈晓涛，刘富亮，石斌，
申请(专利权)人：贵州梅岭电源有限公司，
类型：发明
国别省市：