[发明专利]一种低比表面积碳材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低比表面积碳材料的制备方法，属于锂离子电池技术领域，本发明将前驱体材料进行第一碳化处理，得到第一碳材料；将得到的第一碳材料于熔融状态的浸渍材料中进行浸渍处理，得到浸渍碳材料；将所得到的浸渍碳材料进行第二碳化处理，得到低比表面积碳材料。本发明通过将第一碳化处理后的第一碳材料进行浸渍处理，使浸渍材料填充于第一碳材料的空隙中，然后进行第二碳化处理，从而降低碳材料的比表面积，得到低比表面积碳材料。实施例实验数据表明，本发明提供的低比表面积的碳材料的比表面积为4～50m²/g。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别涉及一种低比表面积碳材料及其制备方法。

背景技术

锂离子电池因其重量轻、体积小、比能量和安全性高等优点，被广泛应用于储能、航天、交通动力、3C等领域，负极材料是锂离子电池中的关键部分，其中碳材料是广泛用于锂离子二次电池的负极材料，包括天然石墨、人造石墨、中间相碳微球MCMB、硬碳和软碳，对于锂离子电池来说，负极材料的比表面积过高，会影响其功能甚至不能使用。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种低比表面积碳材料及其制备方法，本发明制备得到的低比表面积碳材料相比于同样级配的普通碳材料具有更低的比表面积。

本发明提供了一种低比表面积碳材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将前驱体材料进行第一碳化处理，得到第一碳材料；所述前驱体材料包括沥青、针状焦、石油焦、酚醛树脂、环氧树脂、稻草糠、坚果壳、淀粉、橡木、枫木、木质素、椰子壳和蔗糖中的一种或几种；

2)将所述步骤1)中得到的第一碳材料于熔融状态的浸渍材料中进行浸渍处理，得到浸渍碳材料；所述浸渍材料包括沥青、糖类化合物和树脂中的一种或多种；

3)将所述步骤2)得到的浸渍碳材料依次进行第二碳化处理，得到低比表面积碳材料。

优选地，所述步骤1)中第一碳化处理的温度为700℃～3000℃。

优选地，所述步骤2)糖类化合物包括淀粉、纤维素、蔗糖、麦芽糖、果糖或葡萄糖。

优选地，所述步骤2)树脂包括环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、不饱和聚酯树脂、离子交换树脂、氨基树脂、有机硅树脂、聚酰胺树脂、脲醛树脂、聚氨酯树脂或呋喃树脂。

优选地，所述步骤2)中第一碳材料与浸渍材料的质量比为1：0.1～8。

优选地，所述步骤2)中浸渍处理在搅拌、振动或加热的条件下进行。

优选地，所述步骤2)浸渍处理的温度为150～600℃，浸渍处理的时间为0.1～24h。

优选地，所述步骤3)中第二碳化处理的温度为600～1500℃。

本发明还提供了上述制备方法制备得到的低比表面积碳材料，所述炭材料的比表面积为4～50m²/g。

有益技术效果：本发明提供了一种低比表面积碳材料的制备方法，包括以下步骤：将前驱体材料进行第一碳化处理，得到第一碳材料；所述前驱体材料包括沥青、针状焦、石油焦、酚醛树脂、环氧树脂、稻草糠、坚果壳、淀粉、橡木、枫木、木质素、椰子壳和蔗糖中的一种或几种；将得到的第一碳材料于熔融状态的浸渍材料中进行浸渍处理，得到浸渍碳材料；所述浸渍材料包括沥青、糖类化合物和树脂中的一种或多种；将所得到的浸渍碳材料依次进行第二碳化处理，得到低比表面积碳材料。本发明通过将第一碳化处理后的第一碳材料进行浸渍处理，使浸渍材料填充于第一碳材料的孔隙中，然后进行第二碳化处理，从而降低碳材料的比表面积，得到低比表面积碳材料。实施例实验数据表明，本发明提供的低比表面积的碳材料的比表面积为4～50m²/g。

具体实施方式