[发明专利]一种高压实、高温性能优异的高能量密度负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高压实、高温性能优异的高能量密度负极材料，其特征在于，所述高能量密度负极材料为核壳结构，所述高能量密度负极材料的内核由球形石墨、热解碳组成，所述热解碳分布在球形石墨内部缝隙及表层，所述高能量密度负极材料的外壳为沥青软碳材料包覆层。

2.一种高压实、高温性能优异的高能量密度负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在惰性气体的保护下，将烷烃类碳源热解沉积填充天然球形石墨内部孔隙及表面，得到中间产物；

S2、将上述中间产物与沥青均匀混合后碳化，碳化温度为1000~1300℃，碳化时间为5~10h，碳化后进行冷却、筛分、除磁，得到目标产物。

3.根据权利要求1所述的一种高压实、高温性能优异的高能量密度负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在惰性气体的保护下，将球形天然石墨置于回转炉中，升温加热，再充入烷烃类碳源气体进行热解沉积，使烷烃类碳源填充到天然球形石墨内部孔隙及表面，然后冷却至室温，得到内部缺陷修复及表面沉积热解碳的中间产物；

S2、将步骤S1制备的中间产物与沥青均匀混合，然后进行碳化处理，碳化温度为1000~1300℃，碳化时间为5~10h，碳化处理后进行冷却、筛分、除磁，得到高压实、高温性能优异的高能量密度负极材料。

4.根据权利要求2或3所述的一种高压实、高温性能优异的高能量密度负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述天然球形石墨原料的平均粒径范围为10~20μm。

5.优选地，步骤S1中，所述烷烃类碳源为甲烷、乙烷、丙烷、正己烷、环己烷中的一种或至少2种的组合，所述惰性气体为氮气或氩气。

6.根据权利要求2或3所述的一种高压实、高温性能优异的高能量密度负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述烷烃类碳源热解沉积的方式为回转炉热解沉积，回转炉转速为5-20r/min，升温速度为5-10℃/min，温度为900-1000℃，保温时间为2-5h。

7.根据权利要求2或3所述的一种高压实、高温性能优异的高能量密度负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述烷烃类碳源占总气体浓度为5%-20%，烷烃类碳源的气体流量为2-5L/min。

8.根据权利要求2或3所述的一种高压实、高温性能优异的高能量密度负极材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述沥青为软化点在120℃-200℃的高温沥青，天然球形石墨和所述沥青的比例为85:15~95:5(质量比)，混合方式为VC混合。

9.沥青的平均粒径2-5μm，升温速度5-10℃/min，充入的气体为氮气、氩气或其混合气体。