【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电化学领域，具体而言，涉及一种负极复合材料及其制备方法、负极片和电池。
技术介绍
1、锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、使用寿命长等优点，被广泛应用于新能源汽车中。伴随着新能源汽车行业的发展，更高的充电倍率、更短的充电时间成为行业的聚焦目标。提高锂离子电池倍率性能的关键在于负极。碳负极材料，例如天然石墨、人造石墨、硬碳、软碳等，可作为锂离子电池常用的负极材料。以石墨为例，虽然石墨具有较低脱嵌锂电位、优异的导电能力和生产成本低等优点。但是石墨嵌锂电位与金属锂沉积电位十分接近，容易发生析锂现象。并且石墨材料的层间距较小，锂离子在其嵌入过程中所受的扩散阻力较大，导致扩散动力学不理想。而且锂离子嵌入石墨的路径是从端面至材料内部，这样较长的扩散路径也限制了其快充性能。研究发现，通过对石墨表面进行无定形碳包覆可以有效提高材料的倍率性能。
2、目前工业生产中，利用沥青软化点较低的这一特征，将沥青与石墨物理共混在300℃左右进行搅拌，实现固相包覆，然而这样的包覆无法实现均一稳定，使这种包覆工艺下的石墨负极片极易在较高电流密度下失效。与之相反，利用液相包覆可以解决对包覆层在石墨负极表面不均匀的问题，但是液相包覆需要利用沥青溶剂溶解沥青包覆剂，导致这种工艺成本高昂，难以大规模生产。
技术实现思路
1、本申请提供了一种负极复合材料及其制备方法、负极片和电池，提升了负极复合材料作为活动物质的电池的倍率性能以及循环稳定性。
2、本申请的一方面，提供了一种负极复合材料，包
3、可选的，所述负极复合材料中氧元素的摩尔百分比为0.6％～1％；和/或
4、所述负极复合材料中所述碳包覆层的摩尔百分比为3％～5％。
5、可选的，所述负极复合材料d50范围为12～15μm，所述负极复合材料的比表面积范围为0.8m2/g～2.5m2/g。
6、可选的，所述碳负极材料d50范围为10μm～14μm，所述碳负极材料的比表面积为0.6m2/g～2m2/g。
7、本申请的另一方面提供了一种负极复合材料的制备方法，用于制备上的负极复合材料，制备方法包括
8、将碳负极材料与氧化剂混合进行氧化处理得到氧化后的碳负极材料；
9、将包覆剂溶液与所述氧化后的碳负极材料混合，再经过热处理，以在所述氧化后的碳负极材料的表面形成包覆层，得到具有c-o-c键的负极复合材料，其中所述包覆剂溶液中的包覆剂包括氢氧键。
10、可选的，所述包覆剂溶液中包覆剂与溶剂的质量比为1：(0.5-1.5)。
11、可选的，所述碳负极材料与所述包覆剂溶液的质量比为1：(0.3～0.6)。
12、可选的，所述包覆剂溶液中的溶剂包括去离子水、乙醇溶液，乙酸溶液、丙酮溶液、乙酸乙酯溶液中的一种或几种。
13、可选的，所述氧化剂为强氧化剂，所述强氧化剂包括液态强氧化剂，液态强氧化剂包括：质量分数63％以上的浓硫酸、质量分数95％以上的浓硝酸中的一种或多种；和/或
14、固态强氧化剂，固态强氧化剂包括：过硫酸盐、过氧化物、三价钴盐、氯酸盐、高锰酸钾、重铬酸钾、发烟硫酸中的一种或多种。
15、可选的，所述碳负极材料与所述强氧化剂的质量比为1：(1.5～2)。
16、可选的，所述氧化处理的温度为40～80℃，所述氧化处理的时间为1～4h。
17、可选的，所述包覆剂包括水解的生物质衍生物、水凝胶、富羟基类高分子中的一种或多种。本申请的另一方面，提供了一种负极片，所述负极片包括负极集流体和涂布在所述负极集流体表面的涂布层，所述涂布层由上述的负极复合材料制成。
18、本申请的另一方面，提供了一种电池，所述电池包括权利要求上述的负极片。
19、本申请提供的一种负极复合材料及其制备方法、负极片和电池，本申请的提供的负极复合材料，碳负极材料和碳包覆层之间以c-o-c化学键连接。以化学键连接可以使得碳负极材料和碳包覆层之间结合能力更强，碳包覆层不易脱落，以化学键的形式连接无定形碳包覆层和石墨，有效提高了无定形碳包覆层与石墨的结合强度，减少了由于活性物质脱离而造成的电池倍率性能低的问题，以及提高了碳包覆的碳负极复合材料作为电池负极时的循环稳定性。
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1.一种负极复合材料，其特征在于，包括碳负极材料和包覆在所述碳负极材料表面的碳包覆层，所述碳负极材料和所述碳包覆层之间以C-O-C化学键的形式连接。
2.如权利要求1所述的负极复合材料，其特征在于，所述负极复合材料中氧元素的摩尔百分比为0.6％～1％；和/或
3.如权利要求1所述的负极复合材料，其特征在于，所述负极复合材料D50范围为12μm～15μm，所述负极复合材料的比表面积范围为0.8m2/g～2.5m2/g。
4.如权利要求1所述的负极复合材料，其特征在于，所述碳负极材料D50范围为10μm～14μm，所述碳负极材料的比表面积为0.6m2/g～2m2/g。
5.一种负极复合材料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至4任一项所述的负极复合材料，制备方法包括
6.如权利要求5所述的负极复合材料的制备方法，其特征在于，所述包覆剂溶液中包覆剂与溶剂的质量比为1：(0.5-1.5)，所述碳负极材料与所述包覆剂溶液的质量比为1：(0.3～0.6)。
7.如权利要求5所述的负极复合材料的制备方法，其特征在于，
8.如权利要求5所述的负极复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为强氧化剂，所述强氧化剂包括液态强氧化剂，液态强氧化剂包括：质量分数63％以上的浓硫酸、质量分数95％以上的浓硝酸中的一种或多种；和/或
9.如权利要求8所述的负极复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳负极材料与所述强氧化剂的质量比为1：(1.5～2)。
10.如权利要求5所述的负极复合材料的制备方法，其特征在于，所述包覆剂包括水解的生物质衍生物、水凝胶、富羟基类高分子中的一种或多种。
11.一种负极片，其特征在于，所述负极片包括负极集流体和涂布在所述负极集流体表面的涂布层，所述涂布层由权利要求1至4任一项所述的负极复合材料制成。
12.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求11所述的负极片。
...【技术特征摘要】
1.一种负极复合材料，其特征在于，包括碳负极材料和包覆在所述碳负极材料表面的碳包覆层，所述碳负极材料和所述碳包覆层之间以c-o-c化学键的形式连接。
2.如权利要求1所述的负极复合材料，其特征在于，所述负极复合材料中氧元素的摩尔百分比为0.6％～1％；和/或
3.如权利要求1所述的负极复合材料，其特征在于，所述负极复合材料d50范围为12μm～15μm，所述负极复合材料的比表面积范围为0.8m2/g～2.5m2/g。
4.如权利要求1所述的负极复合材料，其特征在于，所述碳负极材料d50范围为10μm～14μm，所述碳负极材料的比表面积为0.6m2/g～2m2/g。
5.一种负极复合材料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至4任一项所述的负极复合材料，制备方法包括
6.如权利要求5所述的负极复合材料的制备方法，其特征在于，所述包覆剂溶液中包覆剂与溶剂的质量比为1：(0.5-1.5)，所述碳负极材料与所述包覆剂溶液的质量比为1：(0.3～...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶颖杰，陈志焕，邰建，杜鹏，潘福中，
申请(专利权)人：浙江极氪智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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