[发明专利]富锂碳材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种富锂碳材料，其特征在于包括碳材料以及与碳材料所含官能团结合的Li元素，其中Li元素与碳材料所含碳元素的摩尔比在1:100以上。

2.根据权利要求1所述的富锂碳材料，其特征在于：其中Li元素与碳元素的摩尔比为1：100～35：100。

3.根据权利要求1所述的富锂碳材料，其特征在于：所述碳材料包括零维碳材料、一维碳材料、二维碳材料及三维碳材料中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1或3所述的富锂碳材料，其特征在于：所述碳材料包括碳量子点、富勒烯、石墨、碳纤维、炭黑、碳纳米管、软碳、硬碳以及石墨烯中的任意一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求1所述的富锂碳材料，其特征在于：所述碳材料的尺寸为20nm～180μm；和/或，所述碳材料的比表面积为50～3000m²/g。

6.根据权利要求1所述的富锂碳材料，其特征在于：所述官能团包括羧基、氨基、羟基、磺酸基的任意一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的富锂碳材料，其特征在于：其中Li元素与碳材料所含官能团通过离子键结合。

8.一种富锂碳材料，其特征在于，所述富锂碳材料主要由碳材料以其具有的官能团与含锂化合物反应后形成，并且所述富锂碳材料中Li元素与碳元素的摩尔比在1：100以上。

9.根据权利要求8所述的富锂碳材料，其特征在于：其中Li元素与碳元素的摩尔比为1：100～35：100。

10.根据权利要求8所述的富锂碳材料，其特征在于：所述碳材料包括零维碳材料、一维碳材料、二维碳材料及三维碳材料中的任意一种或两种以上的组合。

11.根据权利要求8或10所述的富锂碳材料，其特征在于：所述碳材料包括碳量子点、富勒烯、石墨、碳纤维、炭黑、碳纳米管、软碳、硬碳以及石墨烯中的任意一种或两种以上的组合。

12.根据权利要求8所述的富锂碳材料，其特征在于：所述碳材料的尺寸为20nm～180μm；和/或，所述碳材料的比表面积为50～3000m²/g。

13.根据权利要求8所述的富锂碳材料，其特征在于：所述官能团包括羧基、氨基、羟基、磺酸基的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述含锂化合物包括碳酸锂、碳酸氢锂、氢氧化锂、氧化锂的任意一种或两种以上的组合。

14.根据权利要求8所述的富锂碳材料，其特征在于：其中Li元素与碳材料所含官能团通过离子键结合。

15.如权利要求1-14中任一项所述富锂碳材料的制备方法，其特征在于包括：使碳材料以其具有的官能团与含锂化合物反应，使Li元素与碳材料结合，从而形成富锂碳材料。

16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于：所述反应的温度为0～150℃，时间为0.5～10h；和/或，所述反应在液相体系中进行。

17.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于：所述含锂化合物所含Li元素与碳材料所含碳元素的摩尔比在1：100以上。

18.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于：所述含锂化合物所含Li元素与碳材料所含碳元素的摩尔比为1：100～35：100。

19.根据权利要求15所述的富锂碳材料，其特征在于：其中Li元素与碳材料所含官能团通过离子键结合。