一种碳材料及其制备方法和应用技术

技术编号:40373956 阅读:32 留言:0更新日期:2024-02-20 22:15
本发明专利技术公开了一种碳材料及其制备方法和应用,该碳材料为球状单颗粒,所述碳材料的球形度为0.89~0.98,所述碳材料的粉末压实密度为0.85~1.2g/cm<supgt;3</supgt;,所述碳材料通过XRD测定的(002)面的面间距d<subgt;002</subgt;为0.3614~0.3722nm。本发明专利技术提供的碳材料制备方法,采用雾化喷雾造球工艺,在自上而下喷雾过程中形成熔融态沥青,制得的球形碳材料表现出比非球形碳材料更高的振实密度、粉末压实密度,有利于改善材料加工性能,提高电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池材料,具体而言,涉及一种碳材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、新能源行业的高速发展,技术革新日新月异,传统天然石墨、人造石墨负极材料难以适应新的电池体系,如在钠离子电池体系中,na与石墨形成化合物的形成能为正值,而其他碱金属均为负值,表明na-石墨化合物热力学不稳定,导致石墨几乎不储钠。因此,各种新型的碳材料逐渐开始在电池负极材料中得到应用。

2、硬碳材料内部存在的大量微孔,使其具有更高的比容量,但这也是硬碳负极材料的压实密度与首次库伦效率低的一个关键原因。现有技术通常使用喷雾干燥或者球磨方式造球,以取得碳材料的形貌优势,在粉末压实密度或振实密度上改善性能。其中球磨方式对物料表面具有机械破坏的不良影响,易造成bet过大,影响电池首次库伦效率。喷雾干燥方式为现有运用比较多的造球方法,易形成球形度高的形貌特征。然而,部分现有技术采用生物质为碳源,中间需增加酸洗、碱洗、水洗等工艺,导致工艺路线长、生产安全风险高。此外,采用淀粉等碳水化合物溶解后进行喷雾造球,还具有碳收率低、生产效率低、成本高等缺陷。

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【技术保护点】

1.一种碳材料,其特征在于,所述碳材料为球状单颗粒,所述碳材料的球形度为0.89~0.98,所述碳材料的粉末压实密度为0.85~1.2g/cm3,所述碳材料通过XRD测定的(002)面的面间距d002为0.3614~0.3722nm。

2.如权利要求1所述的碳材料,其特征在于,所述碳材料满足以下关系式:1.1≤(Dv50/H+2/BET)≤2,其中,H为碳材料的XRD谱图上26°附近的(002)峰强度与在43°附近的(101)峰强度之比,Dv50为通过激光衍射法测定的碳材料的平均粒径,单位为μm;BET为比表面积,单位为m2/g,所述关系式计算时Dv50和BET仅取对应单位的...

【技术特征摘要】

1.一种碳材料,其特征在于,所述碳材料为球状单颗粒,所述碳材料的球形度为0.89~0.98,所述碳材料的粉末压实密度为0.85~1.2g/cm3,所述碳材料通过xrd测定的(002)面的面间距d002为0.3614~0.3722nm。

2.如权利要求1所述的碳材料,其特征在于,所述碳材料满足以下关系式:1.1≤(dv50/h+2/bet)≤2,其中,h为碳材料的xrd谱图上26°附近的(002)峰强度与在43°附近的(101)峰强度之比,dv50为通过激光衍射法测定的碳材料的平均粒径,单位为μm;bet为比表面积,单位为m2/g,所述关系式计算时dv50和bet仅取对应单位的数值。

3.如权利要求2所述的碳材料,其特征在于,所述碳材料的h值为3.38~7.04,dv50为4~17μm,bet为1.2~3m2/g。

4.如权利要求1-3任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁乐蒋朝刘东任李辉
申请(专利权)人:江西紫宸科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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