【技术实现步骤摘要】
一种具有多孔碳层的石墨材料及其制备方法和用途
[0001]本专利技术涉及新能源
，涉及一种具有多孔碳层的石墨材料及其制备方法和用途。
技术介绍
[0002]石墨是一种层状晶体，由石墨片层在范德华力作用下堆叠形成。石墨资源丰富，价格低廉，以其作为负极材料应用于锂电池表现出可逆容量高、充放电压平台低、无电压滞后、以及导电性好等优点，在锂电池行业受到广泛研究。
[0003]虽然锂离子理论上可在石墨中完全可逆嵌脱，但实际应用过程中首次循环存在容量衰减的状况，其主要原因是，石墨负极在首次嵌锂时与电解液反应生成具有锂离子导电性和电子绝缘性的钝化膜(SEI膜)。而且，由于石墨的各向异性结构限制了锂离子在石墨结构中的自由扩散，导致其倍率性能差，难以满足实际应用的要求。
[0004]CN107749472A公开了一种高性能石墨复合负极材料及其制备方法，该石墨复合负极材料具有核壳结构，该石墨复合负极材料包括内核部分和包覆于内核部分的外壳部分，其中内核部分为氧化锗-石墨复合材料，外壳部分为无机锂复合物，所述石墨复合负极材料的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有多孔碳层的石墨材料，其特征在于，所述石墨材料包括石墨基体及包覆于所述石墨基体表面的多孔碳层，所述石墨基体与所述多孔碳层呈一体结构。2.根据权利要求1所述的石墨材料，其特征在于，所述石墨基体包括人造石墨和/或天然石墨；优选地，所述人造石墨包括石油焦人造石墨和/或针状焦人造石墨；优选地，所述多孔碳层为：二氧化碳与石墨表层碳反应生成一氧化碳，一氧化碳溢出在石墨碳层表面造孔形成的多孔碳；优选地，所述多孔碳层的厚度为1nm-20nm，优选为5nm-15nm；优选地，所述石墨材料的平均粒径为5μm-25μm；优选地，所述多孔碳层为氮掺杂的多孔碳层。3.如权利要求1或2所述的具有多孔碳层的石墨材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)在通有惰性气体和CO2的混合气氛下，对石墨原料进行一次碳化处理，一次碳化处理温度为T1＝600℃-1100℃，得到具有多孔碳层的石墨材料。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(1)之后进行步骤(2)：停止通入CO2，在通有惰性气体和NH3的混合气氛下，对石墨进行二次碳化处理，二次碳化处理的温度为T2，T2>T1。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述石墨原料包括人造石墨和/或天然石墨，所述人造石墨优选包括石油焦人造石墨和/或针状焦人造石墨；优选地，步骤(1)所述石墨原料的平均粒径为5μm-25μm；优选地，步骤(1)所述石墨原料的比表面积≤5m2/g；优选地，步骤(1)所述石墨原料的5T压实密度＞2.0g/cm3；优选地，步骤(1)所述石墨原料的石墨化度＞90％；优选地，步骤(1)所述惰性气体选自氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氡气中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述混合气氛中，惰性气体和CO2的流量之比为1:1-5:1，优选为2:1-4:1；优选地，步骤(1)中，所述CO2以0.5m3/h-3m3/h的流量通入，流量优选为1m3/h-2m3/h；优选地，升温至T1的升温速率为3℃/min-10℃/min；优选地，步骤(1)所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李能，王志勇，任娜娜，皮涛，
申请(专利权)人：湖南中科星城石墨有限公司，
类型：发明
国别省市：
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