一种银掺杂硬碳复合材料，及其制备方法和应用技术

本发明专利技术实施例公开了一种银掺杂硬碳复合材料，通过将硬碳羧酸化后与银氨溶液、甲醛溶液混合负载银，再与锂盐的有机溶液混合进行预锂化，碳化后得到。本发明专利技术采用银镜反应来对硬碳材料进行纳米银的负载，银镜反应过程中银离子会在硬碳材料上逐渐沉积形成大量纳米银颗粒，使银分布更加均匀，且纳米银与硬碳材料的结合性更强。对硬碳前驱体进行羧酸化处理，羧酸化硬碳表面的酸性基团会破坏碱液的银氨溶液中的银氨络离子转化平衡，使纳米银更容易在羧酸化硬碳接枝有酸性基团的表面进行沉积和生长，最终形成与羧酸化硬碳表面结合强度更高的纳米银颗粒。本发明专利技术提升材料的电子导电率，改善倍率性能并提高其首次效率。改善倍率性能并提高其首次效率。改善倍率性能并提高其首次效率。

【技术实现步骤摘要】
一种银掺杂硬碳复合材料，及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池材料领域，具体涉及一种银掺杂硬碳复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]硬碳是一种难以石墨化的无定形碳材料，并以其快充性能好、低温性能优异、零膨胀等优点成为HEV、48V等领域的首选材料，但是硬碳存在比容量偏低(300mAh/g)、首次效率偏低(80％)等问题，导致在EV等领域的推广和应用受到了限制。硬碳材料自身存在多孔结构，一方面会存储锂离子降低比容量，并产生副反应降低材料的首次效率，另一方面，多孔结构造成材料之间的接触较差，导致电子导电率偏低。虽然市场上有通过磷、硼掺杂提升材料处理比容量，但是存在材料的阻抗偏大，电压平台偏高，影响其全电池的能量密度。而提升多孔材料结构的电子导电率的措施之一是在硬碳材料孔隙中填充导电率高的纳米金属材料，降低阻抗，提升首次效率。
[0003]例如，专利申请号为CN201710210540.6的专利文件公开了一种双包覆层锂离子电池负极材料的制备方法，该方法包括以下步骤：制备银氨溶液；将碳基材料分散至银氨溶液中，再向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种银掺杂硬碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：硬碳材料预处理：将硬碳前驱体以酸溶液进行浸泡处理，得到羧酸化硬碳；制备银氨溶液：硝酸银溶液和氨水溶液混合，得到银氨溶液；银掺杂反应：将预处理的硬碳材料和所述银氨溶液混合，调节pH值为9
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10，并加入甲醛溶液，在温度为50
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100℃下进行反应，过滤、干燥得到银掺杂硬碳前驱体；硬碳预锂化：将银掺杂硬碳前驱体与锂盐的有机溶液混合，喷雾干燥，惰性气氛下碳化，得到所述银掺杂硬碳复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的酸溶液选自硫酸、盐酸、硝酸和磷酸中的至少一种，所述酸溶液的质量浓度为5
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20％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，硬碳前驱体和酸溶液混合后于50
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100℃处理24
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72h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备银氨溶液时，所述硝酸银溶液的质量浓度为1
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5％，氨水溶液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁金，
申请(专利权)人：深圳市金牌新能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：