一种负极材料及其制备方法和应用技术

技术编号:41580463 阅读:19 留言:0更新日期:2024-06-06 23:56
本发明专利技术提供了一种负极材料及其制备方法和应用。所述负极材料包括均一相的软硬碳材料,其中,所述软硬碳材料的单一晶粒中同时具备硬碳特性以及软碳特性。本发明专利技术提供的负极材料,其中的软硬碳结构为均一相结构,即单一晶粒中同时具备硬碳特性和软碳特性,实现了软硬碳的良好融合,提升了负极材料的快充性能,同时还有效地控制了负极材料的晶面间距。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二次电池,涉及一种负极材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、随着动力电池能量密度以及其他综合性能要求不断提高,天然、人造石墨负极材料已渐渐难以满足高能量密度电池的要求。并且,随着石墨化程度的提升,石墨片层间距愈发减小,导致在充放电过程中,锂离子的脱出、嵌入愈发困难,因而难以满足人们日常对锂电池负极材料的快充需求。与此同时,锂矿价格日益飙升,钠离子电池作为锂离子电池的替代品,也开始逐渐应用于市场,对于钠离子电池,石墨因其层间距小于钠的原子半径,导致其无法用于钠离子电池的负极材料。

2、软碳材料,其碳层结构为湍层无序状,但具有易石墨化的特性,2800℃以上,无序结构逐渐被消除,成为石墨结构。对于1000-2000℃中温碳化的碳材料而言,软碳材料中温碳化后即呈现长程有序的结构,锂电池体系中有较高的比容量。对钠离子电池而言,不改性的软碳材料由于钠离子存储位点少、较大的晶体结构导致钠离子传输路径长,因而其容量性能差。

3、硬碳材料,一般指难石墨化的碳材料,在2800℃以上,其无序结构也难以消除。对于1000-2000℃中温碳化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种负极材料,其特征在于,所述负极材料包括均一相的软硬碳材料,其中,所述软硬碳材料的单一晶粒中同时具备硬碳特性以及软碳特性。

2.一种如权利要求1所述的负极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的负极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述软碳前驱体中,C:H≤1.5;

4.根据权利要求2或3所述的负极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述硬碳前驱体单体包括酚类有机物、呋喃醇、三聚氰胺三烯丙酯或苯醚中的任意一种或至少两种的组合;

5.根据权利要求2-4任一项所述的负极材料的制备方法,其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种负极材料,其特征在于,所述负极材料包括均一相的软硬碳材料,其中,所述软硬碳材料的单一晶粒中同时具备硬碳特性以及软碳特性。

2.一种如权利要求1所述的负极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的负极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述软碳前驱体中,c:h≤1.5;

4.根据权利要求2或3所述的负极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述硬碳前驱体单体包括酚类有机物、呋喃醇、三聚氰胺三烯丙酯或苯醚中的任意一种或至少两种的组合;

5.根据权利要求2-4任一项所述的负极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,以软碳前驱体和硬碳前驱体单...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨乘宇肖周杰刘鸿辉王志勇
申请(专利权)人:湖南中科星城石墨有限公司
类型:发明
国别省市:

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