具有原位生长洋葱碳层结构的硬碳负极材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有原位生长洋葱碳层结构的硬碳负极材料及制备方法。所述硬碳负极材料的内核为硬碳材料，外层为将无定型结构的硬碳转化为洋葱碳结构的原位生长的洋葱碳层，所述洋葱碳层的厚度为1nm～500nm；所述硬碳负极材料的颗粒尺寸范围在500nm～100um，拉曼光谱Id/Ig的范围在0.4～1.0。材料将硬碳负极材料外部的硬碳颗粒原位转化生成洋葱碳层，内部依然为无定型碳结构，有利于减少SEI膜的形成和杂质在表面的吸附，能够减少不可逆容量，提高首次循环效率。首次循环效率。首次循环效率。

【技术实现步骤摘要】
具有原位生长洋葱碳层结构的硬碳负极材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及材料
，尤其涉及一种具有原位生长洋葱碳层结构的硬碳负极材料及制备方法。

技术介绍

[0002]碳负极材料主要有人造石墨、天然石墨、碳纳米管，硬碳等多种碳材料，其中硬碳材料作为一种无定型碳，具有较高的可逆容量，理论上达到700mAh/g～1000mAh/g，远超石墨化碳的理论容量372mAh/g。同时由于硬碳具有无规则结构，能够保障充放电过程中的结构稳定，使锂电池能够具有较长的循环寿命，且具有较好的倍率性能。硬碳还具有与碳酸丙烯酯(PC)基电解液相容性更好，可以适应低温环境。
[0003]但目前而言，硬碳材料存在首效较低，可逆容量较低(200mAh/g～400mAh/g)，电压存在滞后等问题，阻碍了硬碳材料的进一步应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种具有原位生长洋葱碳层结构的硬碳负极材料及制备方法。该材料将硬碳负极材料外部的硬碳颗粒原位转化生成洋葱碳层，内部依然为无定型碳结构。由于硬碳不可逆容量主要来源于电解液形成的固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有原位生长洋葱碳层结构的硬碳负极材料，其特征在于，所述硬碳负极材料的内核为硬碳材料，外层为将无定型结构的硬碳转化为洋葱碳结构的原位生长的洋葱碳层，所述洋葱碳层的厚度为1nm～500nm；所述硬碳负极材料的颗粒尺寸范围在500nm～100um，拉曼光谱Id/Ig的范围在0.4～1.0。2.根据权利要求1所述的具有原位生长洋葱碳层结构的硬碳负极材料，其特征在于，所述硬碳材料具体为：以葡萄糖、蔗糖、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、聚偏氟乙烯、酚醛环氧树脂或聚氯乙烯中的一种或几种组合为碳化前驱体材料制备的硬碳材料。3.一种上述权利要求1或2所述的具有原位生长洋葱碳层结构的硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将碳化前驱体放入反应装置中，升温至700℃～1300℃，并在700℃～1300℃下保温0.5小时～15小时，对所述碳化前驱体进行高温碳化处理,并将碳化处理后的产物进行粉碎与分级，得到颗粒尺寸范围在500nm～100um的硬碳材料；将所述硬碳材料与含有铁、钴、镍中一种或几种元素的化合物的溶液进行混合，搅拌均匀后进行超声分散，再进行干燥处理；所述含有铁、钴、镍中一种或几种元素化合物的溶液包括：硝酸铁溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉祥，罗飞，
申请(专利权)人：溧阳天目先导电池材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：