一种炭负极材料的制备方法及使用该材料的锂离子电池技术

一种炭负极材料的制备方法及使用该材料的锂离子电池，包括通过制备以水为溶剂的乳化沥青，乳化沥青包覆石墨，炭化该复合材料。该方法制备锂离子电池炭负极材料所用到的溶剂成本低，可以消除溶剂污染，解决了以往在溶解沥青时要耗费大量甲苯，喹啉等有毒有机溶剂这一难题。使用这种方法制备出的复合材料作锂离子电池负极具有优异的性能，如与电解液相容性好，首次充放电库仑效率高，不可逆容量低，循环寿命长等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池电极材料及使用该材料制作的电池，特别是一种锂离子电池炭负极材料及使用该材料制作的锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池是20世纪末开发成功的一种全新的高能绿色电池，与传统电池相比具有平均放电电压高、体积比容量和质量比容量都较大，放电时间长、质量轻等优点。石墨材料是当今商品化锂离子电池负极材料的主流。目前市场使用的有人造和天然石墨两类材料。石墨作负极存在的问题是在石墨的首次充电过程中，溶剂分子与锂离子共同嵌入到石墨层中，引起溶剂和电解质的分解。由于分解产物生成了钝化膜从而阻止了共嵌入的继续进行，文献Chu AC，Josefowicz JY，Farrington GC.J.Electrochem.Soc.，1997，144：4161和Inaba M，Yoshida H，Ogumi Z，Abe T，Mizutani Y，Asano M.J.Electrochem.Soc.，1995，142：20都发现了明显的钝化膜存在证据(固体电解质膜即SEI膜)，使得电池能够正常循环使用。但是由于生成SEI时，消耗了电解液和正极中的锂离子，使得电池的正极材料利用率下降，消耗的电解液增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炭负极材料的制备方法及使用该材料的锂离子电池，炭负极材料的制备方法包括以下步骤：将沥青用乳化剂制备成以水为溶剂的乳化沥青，将乳化沥青包覆在石墨材料表面获得乳化沥青包覆石墨，在惰性气氛或真空中热处理乳化沥青包覆石墨，形成以碳为包覆层的复合石墨材料；所述使用该材料的锂离子电池为使用该炭材料为负极材料，使用金属氧化物等为正极材料，采用非水电解液制备的锂离子电池。

【技术特征摘要】
CN 2006-11-22 20061014919471.一种炭负极材料的制备方法及使用该材料的锂离子电池，炭负极材料的制备方法包括以下步骤：将沥青用乳化剂制备成以水为溶剂的乳化沥青，将乳化沥青包覆在石墨材料表面获得乳化沥青包覆石墨，在惰性气氛或真空中热处理乳化沥青包覆石墨，形成以碳为包覆层的复合石墨材料；所述使用该材料的锂离子电池为使用该炭材料为负极材料，使用金属氧化物等为正极材料，采用非水电解液制备的锂离子电池。2.根据权利要求1所述的一种炭负极材料的制备方法及使用该材料的锂离子电池，其特征在于：所用乳化剂可以是阳离子乳化剂、阴离子乳化剂、两性离子型乳化剂或非离子型乳化剂；乳化剂用量为沥青的0.1～10％。3.根据权利要求2所述的一种炭负极材料的制备方法及使用该材料的锂离子电池，其特征在于：所用阳离子乳化剂可以是十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、阳离子咪唑啉等；阴离子乳化剂可以是肥皂、磺化植物油、十二烷基磺酸钠；两性离子型乳化剂可以是氨基酸钠、磷脂、咪唑啉类；非离子乳化剂可以是平平加、烷基聚环氧乙烯醚等；需要指出的是所用的乳化剂不局限于已经列出的这些种乳化剂，乳化剂也可以是2种至3种乳化剂的混合物，当乳化剂为2种的混合物时，分别以A和B表示，则混合比例为A∶B＝99-1％∶1-99％之间；当乳化剂为3种时，分别以A、B、C表示，则混合物的比例为A∶B∶C＝1-99％∶1-99％∶1-99％；具体乳化剂并非局限于已经列出的。4.根据权利要求1所述的一种炭负极材料的制备方法及使用该材料的锂离子电池，其特征在于：所述沥青可以是中温沥青、高温沥青、各向同性沥青、各向异性沥青、浸渍沥青、煤沥青、煤焦油、重交道路石油沥青、道路石油沥青、建筑石油沥青、石油沥青、澄清油、裂解油等，也可以是上述任意两种沥青的混合物；如果一种沥青用A表示，另外一种用B表示，其混合比例为A∶B＝99-1％∶1-99％。5.根据权利要求1所述的一种炭负极材料的制备方法及使用该材料的锂离子电池，其特征在于：所述的石墨材料可以是天然石墨，天然鳞片...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨绍斌，綦瑞萍，王勇，费晓飞，王凤琴，于继甫，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]