一种高能量密度锂离子电池负极材料的制备方法与流程

本发明属于材料，具体来说是一种高能量密度锂离子电池负极材料的制备方法。

背景技术：

1、随着市场对电动汽车续航里程及其快充性能要求的提高，要求锂离子电池负极在具有高能量密度的同时，材料的快充性能也应得到提升。目前商业化的锂离子电池负极材料中以人造石墨为主，人造石墨的倍率性能较差，无法充分满足电动汽车的要求，必须对负极材料进行必要的改进。现有技术中，对人造石墨的改进大多通过在人造石墨表面包覆软碳或硬碳，来提高材料的嵌/脱锂离子速率。中国专利公开号cn110071274a公开了一种包覆处理法提高人造石墨负极材料性能的加工工艺，通过高温沥青对人造石墨进行包覆，然后再经碳化处理在人造石墨的表面包覆一层无定形碳，但包覆层在充放电过程中，锂离子只能从石墨层的边缘，即平行于石墨层的方向进出石墨层结构，无法从垂直石墨层的方向进出，导致锂离子进出石墨层的扩散系数小，直接导致锂离子电池的倍率性能较差，循环性能也有待提高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种能提升负极材料的能量密度及快充性能的高能量密度锂离子电池负极材料的制备方法。

2、本发明的一种高能量密度锂离子电池负极材料的制备方法，包括如下步骤：

3、步骤s1:按质量比树脂：有机溶剂：磷酸钼：石墨：有机碱＝5-15:100:1-5:100:10-30，将树脂溶解于有机溶剂中，溶解均匀后添加磷钼酸、石墨，超声分散均匀后，添加有机碱，在温度为50～150℃反应1～6h，过滤，所得滤渣在80℃真空干燥24h(真空度-0.09mpa)，得到石墨前驱体材料；

4、步骤s2：将石墨前驱体材料转移到管式炉中，首先通入惰性气体排除管内空气，之后通入流量为50-500ml/min的氟气混合气(体积比，氟气：氩气＝1-5:10)，并加热到700-1200℃，保温1-6h，然后在氩气气氛下自然降温到室温，即得。

5、上述的一种高能量密度锂离子电池负极材料的制备方法，其中：步骤s1中所述树脂为丙烯酸树酯，间苯二酸二烯丙酯树脂或醇酸树脂中的一种。

6、上述的一种高能量密度锂离子电池负极材料的制备方法，其中：步骤s1中有机溶剂为甲苯，三甲苯或邻二甲苯中的一种。

7、上述的一种高能量密度锂离子电池负极材料的制备方法，其中：步骤s1中所述有机碱为三甲胺、三乙胺或三正丙胺中的一种。

8、本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果：本发明通过液相法，在石墨中掺杂磷酸钼碳化得到磷、钼掺杂石墨，依靠磷的高容量，钼的电子导电率的特性提升石墨复合材料能量密度及其动力学性能；同时通过氟气对其石墨表面进行氟化得到氟化碳材料提升材料的结构稳定性及其循环性能。

技术特征：

1.一种高能量密度锂离子电池负极材料的制备方法，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种高能量密度锂离子电池负极材料的制备方法，其中：步骤s1中所述树脂为丙烯酸树酯，间苯二酸二烯丙酯树脂或醇酸树脂中的一种。

3.如权利要求1所述的一种高能量密度锂离子电池负极材料的制备方法，其中：步骤s1中有机溶剂为甲苯，三甲苯或邻二甲苯中的一种。

4.如权利要求1所述的一种高能量密度锂离子电池负极材料的制备方法，其中：步骤s1中所述有机碱为三甲胺、三乙胺或三正丙胺中的一种。

技术总结
本发明公开了一种高能量密度锂离子电池负极材料的制备方法，包括：将树脂溶解于有机溶剂中，溶解均匀后添加磷钼酸、石墨，超声分散均匀后，添加有机碱，在温度为50～150℃反应1～6h，过滤，所得滤渣真空干燥，得到石墨前驱体材料；将石墨前驱体材料转移到管式炉中，首先通入惰性气体排除管内空气，之后通入流量为50‑500ml/min的氟气混合气（体积比，氟气：氩气=1‑5:10），并加热到700‑1200℃，保温1‑6h，然后在氩气气氛下自然降温到室温，即得。本发明能提升负极材料的能量密度及快充性能。

技术研发人员：杜辉玉
受保护的技术使用者：晖阳（贵州）新能源材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13