高倍率石墨复合材料及其制备方法、电池技术

技术编号:40065546 阅读:29 留言:0更新日期:2024-01-16 23:22
本发明专利技术涉及锂离子电池材料技术领域,公开了一种高倍率石墨复合材料及其制备方法、电池。高倍率石墨复合材料为核壳结构,其中内核为多孔石墨,外壳包括碳纳米管、石墨烯和无定形碳,外壳占高倍率石墨复合材料的质量比为1~5wt%。本发明专利技术通过在多孔石墨表面包覆碳纳米管,提升了石墨复合材料的电子导电率;通过在多孔石墨表面包覆石墨烯,依靠石墨烯的片层结构提升材料的压实密度;并且通过气相沉积法,使无定形碳沉积在多孔石墨外层,包覆均匀性好,致密度高,对石墨材料的压实密度和比容量影响较小,改善了石墨复合材料的循环性能、倍率性能以及能量密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池材料,尤其涉及一种高倍率石墨复合材料及其制备方法、电池


技术介绍

1、在锂离子电池的发展过程中,负极石墨材料作为其组成部分,一直占据着举足轻重的地位,对电池的电化学性能有着直接的影响。但是,石墨类材料多具有层状结构或鳞片状结构,石墨层间以较弱的范德华力结合,在大倍率充放电时容易造成溶剂化锂离子的嵌入和溶剂分子的共插入,层与层之间会产生剥离而形成新的表面,有机电解液在新形成的表面上不断还原分解形成新的sei膜,既消耗大量的锂离子,降低首次效率,并由于溶剂化锂离子的嵌入和脱出引起石墨颗粒的体积膨胀和收缩,造成颗粒间的通电网络部分中断,降低循环性能和安全性能。因此,对石墨负极材料进行适当地改性可极大地提高其充电特性。

2、然而,由于各种原因,目前对石墨负极材料进行改性的方案存在各种缺陷,进而导致改性后的负极材料也具有不同的缺陷。比如,有的改性方案通过在多孔石墨表面包覆硬碳材料,提高锂离子在石墨内部的传输速度,以使石墨材料从内到外都具备快充特性,提升材料的快充性能,但是存在包覆均匀性差,对材料的内核和表面的电子导电率改善幅度不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高倍率石墨复合材料,其特征在于,所述高倍率石墨复合材料为核壳结构,其中内核为多孔石墨,外壳包括碳纳米管、石墨烯和无定形碳,所述外壳占所述高倍率石墨复合材料的质量比为1~5wt%。

2.一种如权利要求1所述的高倍率石墨复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的高倍率石墨复合材料的制备方法,其特征在于,所述催化剂、所述氧化石墨烯和所述多孔石墨的质量比为(1~5):(1~5):100。

4.如权利要求2所述的高倍率石墨复合材料的制备方法,其特征在于,所述催化剂为氯化铁、氯化钴、氯化镍中的至少一种。>

5.如权利要...

【技术特征摘要】

1.一种高倍率石墨复合材料,其特征在于,所述高倍率石墨复合材料为核壳结构,其中内核为多孔石墨,外壳包括碳纳米管、石墨烯和无定形碳,所述外壳占所述高倍率石墨复合材料的质量比为1~5wt%。

2.一种如权利要求1所述的高倍率石墨复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.如权利要求2所述的高倍率石墨复合材料的制备方法,其特征在于,所述催化剂、所述氧化石墨烯和所述多孔石墨的质量比为(1~5):(1~5):100。

4.如权利要求2所述的高倍率石墨复合材料的制备方法,其特征在于,所述催化剂为氯化铁、氯化钴、氯化镍中的至少一种。

5.如权利要求2所述的高倍率石墨复合材料的制备方法,其特征在于,所述碳源气体为天然气混合气体;且/或...

【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:

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