一种具有核壳结构的粉末状碳材料及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池用负极材料及其制备方法。本发明专利技术提供一种具有核壳结构的粉末状碳材料，该微孔碳材料核外表面包覆碳材料壳层，核的粒径为3‑8μm，含有大量孔径为0.001‑0.5nm的微孔，占核总孔容的60‑90％，其余为孔径大于0.5nm‑50nm的微孔，构成核的碳材料002晶面层间距为0.39‑0.41nm；壳的厚度为10‑1000nm，优选10‑200nm，孔径0.001‑10nm，构成壳的碳材料002晶面层间距为0.34‑0.36nm；本发明专利技术提供的负极材料内部具有硬炭结构，层间距大，利于锂离子在其中的扩散，能满足电极内部快速充放电，实现负极材料的高倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池用负极材料及其制备方法。

技术介绍

1、锂离子电池作为目前主流的二次电池技术，在消费电子、电动汽车和大规模储能等行业得到广泛的应用，极大地改善了人类的生活。随着应用环境的变化，越来越要求锂离子电池具有快速充放电能力，如汽车、高铁、地铁用启停电池、无人机航模电池等等。

2、快速充放电性能，要求锂离子电池在极短时间内完成电化学反应。所以对电子及离子传输要求很高，特别是锂离子在负极及附近的传输速度是制约锂离子高比功率的关键因素。目前已市场化的负极材料有石墨、无定形碳材料、钛酸锂等。石墨的比容量可达到300ma·h/g以上，首循环库仑效率可以达到90％以上，但石墨材料存在结构稳定性差、与电解液相容性差的问题，在充放电的过程中易与电解液中的丙烯碳酸酯有机溶剂发生共嵌入反应导致结构破坏，从而影响电池的循环稳定性和充放电效率。而且由于石墨的各向异性结构特征，限制了锂离子在石墨结构中的自由扩散，且层间距小，影响了石墨负极材料的倍率性能。无定形碳材料主要包括硬碳和软碳，与石墨相比，他们的结晶度低，存在微孔，片层本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有核壳结构的粉末状碳材料，其特征在于：

2.一种权利要求1所述粉末状碳材料的制备方法，包含如下步骤：

3.按照权利要求2所述粉末状碳材料的制备方法，其特征在于：

4.按照权利要求2所述粉末状碳材料的制备方法，其特征在于：

5.按照权利要求2或4所述粉末状碳材料的制备方法，其特征在于：所述的浸渍搅拌时间为1-100h，较优的是25-50h；搅拌时的温度范围为25-70℃，较优的是50-70℃。

6.按照权利要求2所述粉末状碳材料的制备方法，其特征在于：

7.按照权利要求2所述粉末状碳材料的制备方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种具有核壳结构的粉末状碳材料，其特征在于：

2.一种权利要求1所述粉末状碳材料的制备方法，包含如下步骤：

3.按照权利要求2所述粉末状碳材料的制备方法，其特征在于：

4.按照权利要求2所述粉末状碳材料的制备方法，其特征在于：

5.按照权利要求2或4所述粉末状碳材料的制备方法，其特征在于：所述的浸渍搅拌时间为1-100h，较优的是25-50h；搅拌时的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，张玉峰，李先锋，国海鹏，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：