[发明专利]一种锂离子动力电池复合负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子动力电池复合负极材料，其特征在于：所述锂离子动力电池复合负极材料包括天然石墨基体和所述天然石墨基体表面包覆的硬碳层组成的核-壳结构以及采用修饰剂对所述核-壳结构进行修饰的二次修饰层；所述包覆物为热固性树脂经过热解形成的硬碳；所述热固性树脂为酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂中至少一种；所述的修饰剂为煤沥青、石油沥青中至少一种。

2.如权利要求1所述的锂离子动力电池复合负极材料，其特征在于：所述天然石墨基体的平均粒径为4.0～15.0μm，粒度分布范围为0～80.0μm。

3.如权利要求2所述的锂离子动力电池复合负极材料，其特征在于：所述负极材料呈球形化，晶面(002)的层间距为0.335～0.336nm，粒度范围为0.5～80.0μm，比表面积为1.0～5.0m²/g。

4.如权利要求2所述的锂离子动力电池复合负极材料，其特征在于：所述的负极材料的真实密度为1.70～2.40g/cm³，振实密度为0.7-1.3g/cm³，其炭C元素的含量为92.0-99.0%。

5.如权利要求1至4任一项所述的一种锂离子动力电池复合负极材料的制备方法，其特征在于它依次包括以下步骤：

（1）制备掺热固性树脂混合物：将热固性树脂与有机溶剂在常温下按质量比为1：1～1：10的比例混合，混合后加入天然石墨粉并搅拌2～4h，接着加入固化剂Ｈ_３ＰＯ_４并继续搅拌至均匀混合，然后加热此溶液以去除其中含有的有机溶剂，接着进行固化处理得到固化处理即得掺热固性树脂混合物；所述天然石墨粉与所述热固性树脂的质量比为1： 0.01～1：0.5;

（2）干燥固化：将所述掺热固性树脂混合物置入干燥箱中，在温度为30～120℃下干燥11～13h，接着在温度60～300℃下固化2～8h即得干燥固化后的混合物；

（3）二次修饰：向所述干燥固化后的混合物中添加修饰剂后加热其温度到400～800℃进行反应2～6h即得到二次修饰后的混合物；所述修饰剂与所述干燥固化后的混合物质量比为0.01：1～0.5：1；

 （4）将所述二次修饰后的混合物在800～2200℃的条件下进行炭化，获得表面包覆无定形碳的炭负极材料，即得锂离子动力电池复合负极材料。

6.如权利要求5所述的一种锂离子动力电池复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述有机溶剂为乙醇。

7.如权利要求6所述的一种锂离子动力电池复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述固化处理时固化温度为78～85℃。

8.如权利要求7所述的一种锂离子动力电池复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述反应是在惰性气体气氛中进行。

9.如权利要求8所述的一种锂离子动力电池复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述加热时加热的升温速度为0.1～5℃/min。

10.如权利要求9所述的一种锂离子动力电池复合负极材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）中将所述二次修饰后的混合物在2400～3000℃的条件下进行石墨化处理。