一种原位碳包覆石墨材料的制备方法和应用

文档序号:36081122发布日期:2023-11-18 01:31阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种原位碳包覆石墨材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的原位碳包覆石墨材料的制备方法,其特征在于,步骤s1)中所采用的包覆剂选自芳香烃、古马龙树脂,石油树脂、乙烯焦油中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的原位碳包覆石墨材料的制备方法,其特征在于,步骤s2)中所采用的催化剂选自三氯化铝、三氯化铁、三氟化硼、四氯化锡、四氯化钛中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的原位碳包覆石墨材料的制备方法,其特征在于,步骤s1)中所述包覆剂与石墨的质量比为1:1~1:50,步骤s2)中所述包覆剂与催化剂的质量比为1:1~100:1,步骤s3)中所述缩聚反应的温度为100℃~400℃,反应时间为0.5h~12h。

5.根据权利要求1-4任一项所述的原位碳包覆石墨材料的制备方法,其特征在于,步骤s4)中所述预炭化的温度为200℃~600℃,预炭化时间为0.1h~10h。

6.根据权利要求1-4任一项所述的原位碳包覆石墨材料的制备方法,其特征在于,步骤s4)中所述炭化处理的温度为900℃~2000℃,炭化处理的时间为1h~6h。

7.根据权利要求1-4任一项所述的原位碳包覆石墨材料的制备方法,其特征在于,步骤s3)中进行缩聚反应之后,还包括如下步骤:去除反应产物表面的催化剂,得到缩聚样品。

8.一种权利要求1-7任一项所述方法制备的原位碳包覆石墨材料在电池负极材料中的应用,优选用于锂离子电池负极材料。

9.一种锂离子电池的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

10.根据权利要求9所述的锂电池的制备方法,其特征在于,所述粘接剂选自羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚偏二氟乙烯、中的一种或几种。


技术总结
本发明公开了一种原位碳包覆石墨材料的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:S1)将包覆剂与石墨混合,得到混合物;S2)将步骤S1)中所得到的混合物与催化剂混合,得到混合样品;S3)将步骤S2)中所得到的混合样品在惰性气氛中,加热进行缩聚反应,得到缩聚样品;S4)将步骤S3)中所得到的缩聚样品先进行预炭化处理,而后进行炭化处理,得到原位碳包覆负极材料。本发明采用低成本的芳香烃类有机物或含苯环的树脂类前驱体代替传统的沥青作为包覆剂,采用原位缩聚法代替常见的固相及液相包覆等非原位方法,使得形成的包覆层更加均匀致密。通过此原位包覆方法可以大幅提高石墨负极的可逆比容量、首圈库伦效率和循环稳定性。

技术研发人员:李念武,黄萌萌,于乐
受保护的技术使用者:北京化工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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