一种具有核壳结构的硬碳材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种具有核壳结构的硬碳材料及其制备方法和应用。该硬碳材料，内核为具有交联多孔结构的硬碳，外壳为致密碳层，其制备方法包括制备聚丙烯腈溶液和海藻酸钠溶液，聚丙烯腈溶液和海藻酸钠溶液混合，高温处理、快速降温、预氧化处理和碳化处理，用作锂离子电池负极活性材料，可以获得高可逆容量、高倍率性能和高首次库伦效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种具有核壳结构的硬碳材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种具有核壳结构的硬碳材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]电动汽车的加油式充电，要求其核心电化学储能部件可以在15分钟内达到90% SOC（State of Charge，荷电状态）的充入电量，目前应用最广泛的锂离子电池难以在不牺牲电化学性能及安全性的前提下满足上述目标。负极材料被认为是限制锂离子电池快充能力的关键因素之一，非石墨类碳材料具有石墨材料作为锂离子电池负极的优点，且具有较宽的层间距和较大的无序度，更加有利于锂离子的脱嵌，采用非石墨类碳材料来替代传统的石墨负极已成为重要的研发方向。
[0003]在非石墨类碳材料中，硬碳虽然具有动力学优良、低温性能好、析锂倾向性小（过放120%才会发生析锂）等优点，但是首次库伦效率低（< 70%）、不可逆容量高等问题，仍限制了其规模化应用。碳包覆是解决硬碳负极首次库伦效率低的有效方法，可以降低硬碳与电解液的接触面积，提高其首次库伦效率。目前，硬碳的碳包覆通常是采用化学气相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有核壳结构的硬碳材料，其特征在于，所述硬碳材料的内核为具有交联多孔结构的硬碳，外壳为致密碳层。2.根据权利要求1所述的硬碳材料，其特征在于，所述硬碳材料的I
D
/I
G
为0.8~1.3，（002）层间距为0.35~0.38nm，比表面积为10~32m2/g，振实密度为0.82~ 1.1g/cm3。3.一种如权利要求1所述的硬碳材料的制备方法，其特征在于，包括制备聚丙烯腈溶液和海藻酸钠溶液，聚丙烯腈溶液和海藻酸钠溶液混合，高温处理、快速降温、预氧化处理和碳化处理。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，聚丙烯腈溶于非质子极性溶剂形成聚丙烯腈溶液，固含量为60~90mg/mL。5.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇作，阮殿波，乔志军，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：