复合硬碳材料及其制备方法、应用、电池技术

本发明专利技术公开了一种复合硬碳材料及其制备方法、应用、电池。本发明专利技术的复合硬碳材料包括硬碳颗粒的内核，以及由内到外依次包覆在所述内核上的氧化铝层和无定型碳层；所述氧化铝层与所述硬碳颗粒的质量比为0.5～5％，所述无定型碳层的厚度为5～20μm。本发明专利技术的复合硬碳材料制成的锂离子电池或钠离子电池具有较高的首次效率和平台放电容量占比，同时具有优异的储锂和储钠性能，锂离子电池和钠离子电池的放电容量高。容量高。

【技术实现步骤摘要】
复合硬碳材料及其制备方法、应用、电池


[0001]本专利技术涉及一种复合硬碳材料及其制备方法、应用、电池。

技术介绍

[0002]近年来随着新能源行业的崛起，锂离子电池和钠离子电池等二次电池也逐渐的走进了社会的生产和生活当中。但是随着人们对高质量、低成本产品的要求，二次电池行业也对电池的负极材料提出了更高的要求。研究开发高容量、低成本的负极材料成为了解决了此问题的关键。
[0003]目前应用于二次电池的商业化负极材料主要为结构稳定性高、电化学性能优异的石墨材料。石墨因为其体积变化小、结构稳定、循环性能稳定等特点成为了锂离子电池的主要负极材料，但是商用的石墨负极已经基本达到了锂离子电池的理论容量372mAh/g。同时由于石墨的碳层间距较小，这导致其在钠离子电池中展现出很低的储钠容量。所以开发新型的负极材料成为了解决此问题的关键。
[0004]硬碳是一种具有大的层间距、有利于钠离子嵌入和脱出的碳材料，此外硬碳具有比石墨更优的储锂性能，所以硬碳材料可以很大程度的提升锂离子电池和钠离子电池的性能。但是硬碳在使用过程中也存在着一些问题，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合硬碳材料，其特征在于，其包括硬碳颗粒的内核，以及由内到外依次包覆在所述内核上的氧化铝层和无定型碳层；所述氧化铝层与所述硬碳颗粒的质量比为0.5～5％，所述无定型碳层的厚度为5～20μm。2.如权利要求1所述的复合硬碳材料，其特征在于，所述复合硬碳材料的比表面积为2～13m2/g，较佳地为2.5～11m2/g，更佳地为2.7～10.7m2/g，进一步更佳地为2.7～5.8m2/g，例如2.1m2/g、2.3m2/g、2.7m2/g、2.8m2/g、3.1m2/g、3.2m2/g、3.7m2/g、4.3m2/g、4.7m2/g、5.8m2/g、8.7m2/g、10.7m2/g或12.3m2/g。3.如权利要求1所述的复合硬碳材料，其特征在于，所述硬碳颗粒为树脂基硬碳、有机聚合物热解碳和炭黑中的一种或多种，较佳地为树脂基硬碳；和/或，所述硬碳颗粒的粒径D50为1～16μm，较佳地为8μm。4.如权利要求1所述的复合硬碳材料，其特征在于，所述氧化铝层与所述硬碳颗粒的质量比为0.6～4％，较佳地为1.2～2.5％，更佳地为1.36～2.17％，例如0.68％、0.82％、1.36％、2.17％或3.40％；和/或，所述氧化铝层的厚度为0.10～15μm。5.如权利要求1所述的复合硬碳材料，其特征在于，所述无定型碳层的厚度为5～19μm，较佳地为9～15，更佳地为11～13，例如5μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、15μm或19μm。6.一种如权利要求1～5中任一项所述的复合硬碳材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：在所述硬碳颗粒表面依次包覆所述氧化铝层和所述无定型碳层，即得所述复合硬碳材料。7.如权利要求6所述的复合硬碳材料的制备方法，其特征在于，包覆所述氧化铝层通过以下方式实现：所述硬碳颗粒和铝盐的混合液中，所述铝盐水解形成氧化铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓阳，范拯华，胡国志，何亚文，黎蓉蓉，陈兵帅，张秀云，
申请(专利权)人：四川杉杉新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：