[发明专利]碳低氟化物的电化学

权利要求书

1.一种通过以下方法制备的低氟化石墨材料：

a.提供一种石墨颗粒；

b.使该石墨颗粒暴露于单质氟的流动气源；

c.将该石墨颗粒加热至选定的温度，该选定的温度对于石墨颗粒而言在330℃和600℃之间；和

d.将该石墨颗粒在选定温度下保持一段时间，该时间足以获得一种具有其中0.63＜x≤0.95的平均化学组成CF_x的低氟化石墨材料，并且该材料中含有未氟化的碳、与氟弱键合的碳或其组合，其中未氟化的碳和与氟弱键合的碳的量相对于碳总量为大于或等于5(mol)％并且小于37(mol)％。

2.权利要求1的低氟化石墨材料，其中0.66≤x≤0.95。

3.权利要求1的低氟化石墨材料，其中0.7≤x≤0.95。

4.权利要求1的低氟化石墨材料，其中低氟化的碳氟化物的¹³C核磁共振波谱分析提供了含有至少一个中心相对于TMS在130-150ppm的化学位移峰和另一个中心相对于TMS在84-89ppm的化学位移峰的谱图。

5.权利要求1的低氟化石墨材料，其中未氟化的碳和与氟弱键合的碳的量相对于碳总量为大于或等于10(mol)％并且小于或等于20(mol)％。

6.一种具有其中0.63＜x≤0.95的平均化学组成CF_x的并且含有未氟化的碳、与氟弱键合的碳或其组合的低氟化石墨材料，其中低氟化的碳氟化物的¹³C核磁共振波谱分析提供了含有至少一个中心相对于TMS在130-150ppm的化学位移峰和另一个中心相对于TMS在84-89ppm的化学位移峰以及一个中心相对于TMS在43-49ppm的化学位移峰的谱图。

7.权利要求6的低氟化石墨材料，其中0.66≤x≤0.95。

8.权利要求7的低氟化石墨材料，其中0.7≤x≤0.95。

9.权利要求6的低氟化石墨材料，其中未氟化的碳和与氟弱键合的碳的量相对于碳总量为大于或等于5(mol)％并且小于37(mol)％。

10.权利要求9的低氟化石墨材料，其中未氟化的碳和与氟弱键合的碳的量相对于碳总量为大于或等于10(mol)％并且小于或等于20(mol)％。

11.一种通过具有5nm和20nm之间的相干长度L_c的焦炭的直接氟化而制备的低氟化焦炭材料，所述低氟化焦炭材料具有其中0.63＜x≤0.95的平均化学组成CF_x。

12.权利要求11的低氟化焦炭材料，其中0.66≤x≤0.95。

13.权利要求12的低氟化焦炭材料，其中0.7≤x≤0.95。

14.权利要求11的低氟化焦炭材料，其中未氟化的碳和与氟弱键合的碳的量相对于碳总量为大于或等于5(mol)％并且小于37(mol)％。

15.权利要求14的低氟化焦炭材料，其中未氟化的碳和与氟弱键合的碳的量相对于碳总量为大于或等于10(mol)％并且小于或等于20(mol)％。

16.一种制备低氟化含碳材料的方法，该方法含有以下步骤：

a.提供一种选自石墨颗粒或焦炭颗粒的含碳材料；

b.使该含碳材料暴露于单质氟的流动气源；

c.将该含碳材料加热至选定的反应温度，该选定的温度对于石墨颗粒而言在330℃和600℃之间并且对于焦炭颗粒而言在300℃和500℃之间；和

d.将该含碳材料在该选定温度下保持2小时至30小时的一段时间，以获得一种具有其中0.63＜x≤0.95的平均化学组成CF_x的低氟化含碳材料，并且该材料中含有未氟化的碳、与氟弱键合的碳或其组合，其中未氟化的碳和与氟弱键合的碳的量相对于碳总量为大于或等于5(mol)％并且小于37(mol)％。

17.权利要求16的方法，其中所述含碳材料为石墨颗粒。

18.权利要求16的方法，其中颗粒的平均尺寸在2微米和200微米之间。