[发明专利]一种锂电池负极材料及其制备方法与包含该负极材料的锂电池有效
申请号: | 201910439467.9 | 申请日: | 2019-05-24 |
公开(公告)号: | CN110165179B | 公开(公告)日: | 2022-07-08 |
发明(设计)人: | 刘志宇;常明生 | 申请(专利权)人: | 广西安德丰新能源有限公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 | 代理人: | 郑莹 |
地址: | 533013 广西壮族自治区百色市*** | 国省代码: | 广西;45 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 锂电池 负极 材料 及其 制备 方法 包含 | ||
1.一种锂电池负极材料,其特征在于:所述负极材料为核壳结构,其核部为活性材料,壳部由多孔碳层和陶瓷沉积物组成,所述陶瓷沉积物沉积在所述多孔碳层孔洞及碳层表面;所述陶瓷沉积物选自Al2O3;所述活性材料选自人造石墨、天然石墨、中间相碳微球中的至少一种;
所述的负极材料的制备方法,其包括如下步骤:
1)将活性材料、有机物和造孔剂混合后碳化,得多孔碳包覆活性材料;
2)隔绝氧气的条件下,将多孔碳包覆活性材料与液体金属有机物混合,后通入水蒸气反应,烧结后的陶瓷沉积物沉积在多孔碳包覆活性材料表面,得锂电池负极材料;
所述液体金属有机物选自三甲基铝;
步骤2)中所述液体金属有机物和活性材料的质量比为1~2:100;步骤2)所述水蒸气反应的水蒸气通入量和活性材料的质量比为5~10:100;步骤2)中液体金属有机物和水蒸气的反应时间为1~4h;步骤2)中的烧结温度为900~1250℃;步骤2)中的烧结时间为5~10h。
2.根据权利要求1所述的负极材料,其特征在于:所述多孔碳层的厚度为5nm~5μm;所述陶瓷沉积物的厚度为1~100nm。
3.权利要求1或2所述的负极材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)将活性材料、有机物和造孔剂混合后碳化,得多孔碳包覆活性材料;
2)隔绝氧气的条件下,将多孔碳包覆活性材料与液体金属有机物混合,后通入水蒸气反应,烧结后的陶瓷沉积物沉积在多孔碳包覆活性材料表面,得锂电池负极材料;
所述液体金属有机物选自三甲基铝;
步骤2)中所述液体金属有机物和活性材料的质量比为1~2:100;步骤2)所述水蒸气反应的水蒸气通入量和活性材料的质量比为5~10:100;步骤2)中液体金属有机物和水蒸气的反应时间为1~4h;步骤2)中的烧结温度为900~1250℃;步骤2)中的烧结时间为5~10h。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中所述活性材料、有机物和造孔剂的质量比为100:10~30:5~10;步骤1)中的碳化温度为600~850℃;步骤1)中的碳化时间为0.5~10h。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中所述有机物选自葡萄糖、柠檬酸、硬脂酸、偏苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐中的至少一种;步骤1)中所述造孔剂选自碳酸氢铵、尿素中的至少一种。
6.一种锂电池,其特征在于:所述锂电池包含权利要求1或2所述的负极材料。
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