[发明专利]含碳复合颗粒及其应用与制造

权利要求书

1.一种含碳复合颗粒，其包含：

石墨颗粒；以及

覆于该石墨颗粒外的非晶形碳结构层，

其中，该石墨颗粒为石墨化介稳相碳颗粒、天然石墨颗粒、或人造石墨颗粒。

2.如权利要求1所述的复合颗粒，其特征在于，该石墨颗粒为石墨化介稳相碳颗粒。

3.如权利要求1所述的复合颗粒，其特征在于，其尺寸不大于200微米。

4.如权利要求1所述的复合颗粒，其特征在于，其尺寸不大于100微米。

5.如权利要求1所述的复合颗粒，其特征在于，其尺寸不大于40微米。

6.一种制造含碳复合颗粒的方法，其包含以下步骤：

(a)混合多个含碳颗粒及一种非晶形碳结构形成材料以提供一种混合物，其中各该含碳颗粒是相同或不同的且选自介稳相碳颗粒或石墨颗粒，该石墨颗粒为石墨化介稳相碳颗粒、天然石墨颗粒、或人造石墨颗粒；

(b)于不高于该非晶形碳结构形成材料的裂解温度下进行第一次热处理；以及

(c)于缺氧氛围下进行第二次热处理；

其中，另于第二次热处理步骤(c)之前和/或之后进行粉碎处理。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该非晶形碳结构形成材料选自：酚醛树脂、呋喃树脂、聚乙烯醇树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、纤维素树脂、或其组合。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该第一次热处理步骤(b)包含于不高于300℃的温度下加热该混合物。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该第一次热处理步骤(b)包含：

于40至120℃的温度下进行的熟化处理；以及

于含氧氛围中、在150至300℃的温度下进行的稳定化处理。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该第二次热处理步骤(c)包含于500至1500℃的温度下碳化该混合物。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该第二次热处理步骤(c)另包含于高于1500且不高于3000℃的温度下石墨化该经碳化混合物。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，该石墨化于氦气或氩气氛围中进行。

13.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该粉碎处理是以球磨方式进行。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，于碳化处理之前进行粉碎处理，且于石墨化处理之后进行一球磨处理。

15.一种二次电池，其包含：

一个第一电极，包含多个含碳复合颗粒，各该含碳复合颗粒可为相同

或不同且包含选自以下的石墨颗粒：石墨化介稳相碳颗粒、天然石墨颗粒、

及人造石墨颗粒，以及覆于该石墨颗粒外的非晶形碳结构层；

一个第二电极；以及

一种电解液，位于该第一电极与第二电极之间。

16.如权利要求15所述的二次电池，其特征在于，该石墨颗粒为石墨化介稳相碳颗粒。

17.如权利要求15所述的二次电池，其特征在于，该复合颗粒的尺寸不大于200微米。

18.如权利要求15所述的二次电池，其特征在于，该复合颗粒的尺寸不大于100微米。

19.如权利要求15所述的二次电池，其特征在于，该复合颗粒的尺寸不大于40微米。

20.如权利要求15所述的二次电池，其特征在于，其是锂离子二次电池，且该第一电极为负极，该第二电极为正极。

21.如权利要求20所述的二次电池，其特征在于，该电解液包含选自以下的电解质：LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、或其组合。

22.如权利要求20所述的二次电池，其特征在于，该电解液包含选自以下的溶剂：碳酸亚乙酯、碳酸异丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、或其组合。

23.如权利要求20所述的二次电池，其特征在于，该电解液包含碳酸亚乙酯、碳酸异丙烯酯、碳酸甲乙酯、以及碳酸二甲酯，体积比为2.5-3.5∶1∶3.5-4.5∶1.5-2.5。