一种硬碳包覆的快充石墨复合材料的制备方法及其制品技术

技术编号:41352850 阅读:24 留言:0更新日期:2024-05-20 10:05
本发明专利技术涉及一种硬碳包覆的快充石墨复合材料的制备方法及其制品。一种硬碳包覆的快充石墨复合材料的制备方法包括:表面活性剂聚氧乙烯脂肪醇醚的制备、硬碳前驱体的制备、硬碳包覆石墨、表面改性等操作,本方法制备的硬碳包覆的快充石墨复合材料具有高比容量、优异的快充性能、倍率性能好、安全性高等特点,可广泛应用于锂离子电池负极材料,电容器电极材料等领域,具有非常好的发展前景。

【技术实现步骤摘要】

一种硬碳包覆的快充石墨复合材料的制备方法及其制品,属于锂离子电池领域。


技术介绍

1、近几年来新能源汽车发展迅速,对于电极材料的性能要求日益增高。硬碳负极材料已经被验证了有很好的电化学活性,并且在锂离子电池中提供了不错的电化学性能。 在锂离子电池中硬碳负极材料的比容量可以高达1000 mah/g是石墨负极材料的近三倍。此外,硬碳结构中的3d离子转移路径让硬碳负极材料的倍率性能优于石墨,且硬碳负极材料表现出了较低的电位平台,在电压小于0.2 v时有相当大的容量,这能够为锂离子电池提供更高的功率密度。硬碳负极材料的首效低、压实密度小等缺点影响了它的实际应用,为了进一步的提高其电化学性能,研究者们通过杂原子掺杂、表面改性和与其他材料复合的方法对硬碳负极材料进行改性。

2、硬碳的前驱体来源丰富,包含有机物,聚合物,生物质等。以农业废料(如果壳,树叶,秸秆 等)作为硬碳的碳源,不仅十分廉价,而且废物利用,具有环保意义。核桃作为人们经常食用的坚果,产量大,是最常见的经济作物之一,而剩下的核桃壳却被遗弃,没有得到充分利用。以核桃壳为碳源制备钠离子电池负极材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硬碳包覆的快充石墨复合材料的制备方法,其特征在于包括:

2.根据权利要求1所述的一种硬碳包覆的快充石墨复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)表面活性剂聚氧乙烯脂肪醇醚的制备包括S11取6~9g十六醇和10~18g环氧乙烷于烧杯中,在油浴中加热至120~150℃,反应一段时间2~5h,生成聚氧乙烯基团。

3.根据权利要求2所述的一种硬碳包覆的快充石墨复合材料及其制备方法,其特征在于:步骤(1)表面活性剂聚氧乙烯脂肪醇醚的制备包括S12反应结束后,加入10~14mL氢氧化钠溶液对产物进行中和,去除可能残留的酸性物质;然后用30~60mL水对产物进行洗涤,去...

【技术特征摘要】

1.一种硬碳包覆的快充石墨复合材料的制备方法,其特征在于包括:

2.根据权利要求1所述的一种硬碳包覆的快充石墨复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)表面活性剂聚氧乙烯脂肪醇醚的制备包括s11取6~9g十六醇和10~18g环氧乙烷于烧杯中,在油浴中加热至120~150℃,反应一段时间2~5h,生成聚氧乙烯基团。

3.根据权利要求2所述的一种硬碳包覆的快充石墨复合材料及其制备方法,其特征在于:步骤(1)表面活性剂聚氧乙烯脂肪醇醚的制备包括s12反应结束后,加入10~14ml氢氧化钠溶液对产物进行中和,去除可能残留的酸性物质;然后用30~60ml水对产物进行洗涤,去除多余的盐分和副产物。

4.根据权利要求3所述的一种硬碳包覆的快充石墨复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)表面活性剂聚氧乙烯脂肪醇醚的制备包括s13将洗涤后的产物进行干燥3~6h,得到表面活性剂聚氧乙烯脂肪醇醚。

5.根据权利要求4所述的一种硬碳包覆的快充石墨复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)硬碳前驱体的制备包括s21将10~18g核桃壳敲碎成小碎块,用去离子水清洗后真空70~78℃干燥。

6.根据权利要求5所述的一种硬碳包覆的快充石墨复合材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)硬碳前驱体的制备包括s22将洗净的核桃壳...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜宁张立君潘映霞岳敏
申请(专利权)人:碳一新能源集团有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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