[发明专利]锂离子动力与储能电池用复合负极材料及其制备方法和电池

权利要求书

1.一种锂离子动力与储能电池用复合负极材料，其特征在于：所述锂离子动力与储能电池用复合负极材料由硬碳与天然石墨，或硬碳与人造石墨，或硬碳与天然石墨和人造石墨组合成复合颗粒，质量比为硬碳15～85％，天然石墨和/或人造石墨为15～85％，其中天然石墨与人造石墨为任意比例。

2.根据权利要求1所述的锂离子动力与储能电池用复合负极材料，其特征在于：所述复合颗粒呈球形、长短径比1.6～3.6的类球形、块状、片状和/或菱形，复合颗粒表面具有蜂窝状开孔结构，孔径为0.4～55nm，孔隙率为6～15％，晶体呈片层结构，复合颗粒的平均粒径为2～65μm，比表面积2.0～30.0m²/g，真实密度1.55～2.25g/cm³，振实密度0.78～1.5g/cm³，晶体层间距d₀₀₂在0.336～0.4380nm之间。

3.一种锂离子动力与储能电池用复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：一、按质量比，由15～85％的硬碳，15～85％的天然石墨和/或人造石墨组成碳材料，天然石墨与人造石墨为任意比例，将碳材料、分散剂和水按质量比1∶0.1～0.5∶1～5，转速为1000～3000r/min，混合3～10h，得到混合物；二、将混合物直接在80～140℃条件下烘干10～36h，自然降温至室温，得到改良的前躯体；三、将改良的前躯体以0.1～10℃/min的升温速度到250～700℃，热处理1.5～8h，在炉内自然降温至室温，得到锂离子动力与储能电池用复合负极材料。

4.根据权利要求3所述的锂离子动力与储能电池用复合负极材料的制备方法，其特征在于：所述热处理1.5～8h后，在炉内自然降温至室温，再过200目筛，得到平均粒径为2～65μm的锂离子动力与储能电池用复合负极材料。

5.根据权利要求3或4所述的锂离子动力与储能电池用复合负极材料的制备方法，其特征在于：所述热处理在氮气、氦气、氩气或氙气的保护下进行，气体流量为0.1～0.4m³/h。

6.一种锂离子动力与储能电池用复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：一、按质量比，将15～85％的硬碳，15～85％的天然石墨和/或人造石墨，以1000～4500r/min的转速，混合5～45min，得到改良的前躯体，所述天然石墨与人造石墨为任意比例；二、热处理，将改良的前躯体以0.1～10℃/min的升温速度到250～600℃，热处理1.5～8h，在炉内自然降温至室温，得到平均粒径为2～65μm的锂离子动力与储能电池用复合负极材料。

7.根据权利要求6所述的锂离子动力与储能电池用复合负极材料的制备方法，其特征在于：所述热处理1.5～8h后，在炉内自然降温至室温，再过200目筛，得到平均粒径为2～65μm的锂离子动力与储能电池用复合负极材料。

8.根据权利要求6或7所述的锂离子动力与储能电池用复合负极材料的制备方法，其特征在于：所述热处理在氮气、氦气、氩气或氙气的保护下进行，气体流量为0.1～0.4m³/h。

9.一种锂离子动力与储能电池，具有正极和负极，其特征在于：所述负极按质量比由粘结剂2～5％、负极材料90～95％和导电剂3～5％组成，所述负极材料由硬碳与天然石墨，或硬碳与人造石墨，或硬碳与天然石墨和人造石墨组合成复合颗粒，质量比为硬碳15～85％，天然石墨和/或人造石墨为15～85％，其中天然石墨与人造石墨为任意比例。

10.根据权利要求9所述的锂离子动力与储能电池，其特征在于：所述复合颗粒呈球形、长短径比1.6～3.6的类球形、块状、片状和/或菱形，复合颗粒表面具有蜂窝状开孔结构，孔径为0.4～55nm，孔隙率为6～15％，晶体呈片层结构，复合颗粒的平均粒径为2～65μm，比表面积2.0～30.0m²/g，真实密度1.55～2.35g/cm³，振实密度0.78～1.5g/cm³，晶体层间距d₀₀₂在0.336～0.4380nm之间。