[发明专利]一种酚醛树脂/煤沥青复合基改性硬碳负极材料、其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种酚醛树脂/煤沥青复合基改性硬碳负极材料，其特征在于：硬碳前驱体为酚醛树脂和煤沥青，酚醛树脂与煤沥青的质量比为2:1-4；所述改性为磷酸对酚醛树脂进行改性，磷酸与酚醛树脂的质量比为1-5:10；所述硬碳负极材料的粒径范围为10-50微米。

2.如权利要求1所述酚醛树脂/煤沥青复合基改性硬碳负极材料，其特征在于：磷酸与酚醛树脂的质量比为2-3:10。

3.如权利要求1所述酚醛树脂/煤沥青复合基改性硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

1）将酚醛树脂溶于无水乙醇，加入磷酸，搅拌至酚醛树脂完全溶解；

2）取煤沥青，并向煤沥青中加入洗油，在150-180℃下使煤沥青完全溶解，然后加入步骤1）所得溶液，搅拌至成为絮状物时倒入自封袋中，放入60-80℃的烘箱中预固化5-15h；

3）将预固化所得样品放入管式炉中，在氩气气氛下以0.5-10℃/min的升温速率，在800-1500°下进行炭化1-10h，炭化后的样品在球磨机中以300-800r/min球磨5-10h，然后过200-600目筛，得酚醛树脂/煤沥青复合基改性硬碳负极材料。

4.如权利要求3所述酚醛树脂/煤沥青复合基改性硬碳负极材料的制备方法，其特征在于：炭化温度为900-1200℃，炭化时间为3-5h。

5.如权利要求3所述酚醛树脂/煤沥青复合基改性硬碳负极材料的制备方法，其特征在于：炭化后的样品在球磨机中以500-600r/min球磨6-7h。

6.如权利要求1所述酚醛树脂/煤沥青复合基改性硬碳负极材料在锂电池负极材料中的应用。

7.如权利要求1所述酚醛树脂/煤沥青复合基改性硬碳负极材料作为锂电池负极的应用方法，其特征在于，包括步骤：

1）准备若干铜箔，将铜箔置于稀盐酸溶液中超声清洗3-5min，然后将铜箔置于丙酮溶液中超声清洗3-5min；从丙酮溶液中取出铜箔，分别用去离子水和酒精清洗，干燥称重；

2）以N-甲基吡咯烷酮为溶剂配置80-200mg/mL的聚偏二氟乙烯溶液，将酚醛树脂/煤沥青复合基改性硬碳负极材料、碳黑、聚偏二氟乙烯按质量比为90-95:1-3:2-8混合，研磨使其混合均匀，制备电极浆料；

3）将制备的电极浆料均匀涂布在处理过的铜箔上，在100-120℃下真空干燥，制得电极片；

4）用处理过的铜箔将步骤3）所制备的电极片上下包住，放于平整、刚性、干净的模具中，在8-12Mpa的压力下压制成型，然后在充氩气的手套箱中组装扣式半电池。

8.如权利要求7所述酚醛树脂/煤沥青复合基改性硬碳负极材料作为锂电池负极的应用方法，其特征在于：步骤1）中铜箔的直径为8mm，厚度为10-20微米。