一种制备铝壳手机锂离子电池负极材料的方法与流程

文档序号:12480071阅读:378来源:国知局

本发明涉及化学合成工艺技术领域,具体地说是一种制备铝壳手机锂离子电池负极材料及其制备的方法。



背景技术:

目前,在中国或全球的能源结构中,煤、石油、天然气一次能源占90%以上,而其储藏量仅供开采50年左右,因此发展新能源必然成为摆脱经济衰退、创造就业机会、抢占未来发展制高点的重要战略产业。在太阳能、风能、核能等新能源体系中,锂离子电池因其能量密度高、功率密度高、循环性能好、环境友好、结构多样化及价格低廉等优异特性使其成为摄像机、移动电话、笔记本电脑等便携式电子电器的首选电源,也是未来空间技术及高端储能系统的理想电源。

锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解液构成,其中能否制备能量密度高、功率密度高、循环寿命长、成本低的负极材料是该研究方向最具活力的分支之一,也是制约锂离子电池能否继续向混合动力汽车、航天航空等高科技领域发展的决定因素。



技术实现要素:

为了弥补以上不足,本发明提供了一种制备铝壳手机锂离子电池负极材料的方法。

本发明的技术方案是:

一种制备铝壳手机锂离子电池负极材料的方法,包括步骤:

1)将石油系针状焦粉碎至粒径为3~6μm的粉体针状焦;

2)将所述粉体针状焦于400~600℃在强碱溶液中进行脱灰1~3小时,再在酸性溶液中进行酸洗,然后水洗和干燥;

3)将所述粉体针状焦炭化然后与铬源化合物混合,得到混合物;其中所述铬源化合物为硝酸铬、醋酸铬,三氧化铬或者其他铬酸盐;

4)将所述混合物进行包膜,使其表面包覆上一层碳,即制得所述手机锂离子电池负极材料。

作为优选的技术方案,步骤2)中所述的强碱是氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或两者的混合。

作为优选的技术方案,步骤3)中将所述粉体针状焦炭化,是将所述粉体针状焦与催化剂混合均匀,在700~900℃炭化1~3小时。

作为优选的技术方案,步骤2)中所述酸性溶液是盐酸、硫酸、硝酸中的一种或两种以上的混合。

本发明的有益效果:

通过熔融刻蚀、包膜等改性技术,使采用该锂离子电池负极材料制得的电极的充放电电位为0.25~0.5V,首次库仑效率高于85%,比容量在180次反复充放电后仍保持在280~300mAh/g,且对电解液具有良好的适配性。

由于采用了上述技术方案,一种制备铝壳手机锂离子电池负极材料的方法,包括步骤:1)将石油系针状焦粉碎至粒径为3~6μm的粉体针状焦;2)将所述粉体针状焦于400~600℃在强碱溶液中进行脱灰1~3小时,再在酸性溶液中进行酸洗,然后水洗和干燥;3)将所述粉体针状焦炭化然后与铬源化合物混合,得到混合物;其中所述铬源化合物为硝酸铬、醋酸铬,三氧化铬或者其他铬酸盐;4)将所述混合物进行包膜,使其表面包覆上一层碳,即制得所述手机锂离子电池负极材料;通过熔融刻蚀、包膜等改性技术,使采用该锂离子电池负极材料制得的电极的充放电电位为0.25~0.5V,首次库仑效率高于85%,比容量在180次反复充放电后仍保持在280~300mAh/g,且对电解液具有良好的适配性。

具体实施方式

一种制备铝壳手机锂离子电池负极材料的方法,包括步骤:

1)将石油系针状焦粉碎至粒径为3~6μm的粉体针状焦;

2)将所述粉体针状焦于400~600℃在强碱溶液中进行脱灰1~3小时,再在酸性溶液中进行酸洗,然后水洗和干燥;

3)将所述粉体针状焦炭化然后与铬源化合物混合,得到混合物;其中所述铬源化合物为硝酸铬、醋酸铬,三氧化铬或者其他铬酸盐;

4)将所述混合物进行包膜,使其表面包覆上一层碳,即制得所述手机锂离子电池负极材料。

步骤2)中所述的强碱是氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或两者的混合。

步骤3)中将所述粉体针状焦炭化,是将所述粉体针状焦与催化剂混合均匀,在700~900℃炭化1~3小时。

步骤2)中所述酸性溶液是盐酸、硫酸、硝酸中的一种或两种以上的混合。

下面结合具体实施例进一步阐述本发明。

实施例一:

一种制备铝壳手机锂离子电池负极材料的方法,包括步骤:

1)将石油系针状焦粉碎至粒径为3μm的粉体针状焦;

2)将所述粉体针状焦于400℃在强碱溶液中进行脱灰1小时,再在酸性溶液中进行酸洗,然后水洗和干燥;

3)将所述粉体针状焦炭化然后与铬源化合物混合,得到混合物;其中所述铬源化合物为硝酸铬、醋酸铬,三氧化铬或者其他铬酸盐;

4)将所述混合物进行包膜,使其表面包覆上一层碳,即制得所述手机锂离子电池负极材料。

步骤2)中所述的强碱是氢氧化钾。

步骤3)中将所述粉体针状焦炭化,是将所述粉体针状焦与催化剂混合均匀,在700℃炭化1小时。

步骤2)中所述酸性溶液是盐酸、硫酸的混合。

实施例二:

一种制备铝壳手机锂离子电池负极材料的方法,包括步骤:

1)将石油系针状焦粉碎至粒径为5μm的粉体针状焦;

2)将所述粉体针状焦于500℃在强碱溶液中进行脱灰2小时,再在酸性溶液中进行酸洗,然后水洗和干燥;

3)将所述粉体针状焦炭化然后与铬源化合物混合,得到混合物;其中所述铬源化合物为硝酸铬、醋酸铬,三氧化铬或者其他铬酸盐;

4)将所述混合物进行包膜,使其表面包覆上一层碳,即制得所述手机锂离子电池负极材料。

步骤2)中所述的强碱是氢氧化钠。

步骤3)中将所述粉体针状焦炭化,是将所述粉体针状焦与催化剂混合均匀,在800℃炭化2小时。

9骤2)中所述酸性溶液是盐酸、硫酸、硝酸的混合。

实施例三:

一种制备铝壳手机锂离子电池负极材料的方法,包括步骤:

1)将石油系针状焦粉碎至粒径为6μm的粉体针状焦;

2)将所述粉体针状焦于600℃在强碱溶液中进行脱灰3小时,再在酸性溶液中进行酸洗,然后水洗和干燥;

3)将所述粉体针状焦炭化然后与铬源化合物混合,得到混合物;其中所述铬源化合物为硝酸铬、醋酸铬,三氧化铬或者其他铬酸盐;

4)将所述混合物进行包膜,使其表面包覆上一层碳,即制得所述手机锂离子电池负极材料。

步骤2)中所述的强碱是氢氧化钾、氢氧化钠的混合。

步骤3)中将所述粉体针状焦炭化,是将所述粉体针状焦与催化剂混合均匀,在900℃炭化3小时。

步骤2)中所述酸性溶液是盐酸。

本发明各实施例制备的电极性能参数如下表:

由上表可见,使采用该锂离子电池负极材料制得的电极的充放电电位为0.25~0.5V,首次库仑效率高于85%,比容量在180次反复充放电后仍保持在280~300mAh/g,且对电解液具有良好的适配性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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