[发明专利]一种高倍率锂离子电池负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高倍率锂离子电池负极材料，其特征在于：所述锂离子电池负极材料为核壳结构，所述核壳结构包括负极基材和包覆于负极基材表面的硬碳层，其中，

所述锂离子电池负极材料通过以下步骤制备得到：取1g五氯化铌、6g氯化铵、4g葡萄糖，加入中值粒径为8 .60微米的200g石墨负极材料中，转入烧杯中，加入200mL去离子水，搅拌1h，混合均匀，然后通过喷雾干燥进行造粒，将造粒的材料转入到管式炭化炉中，在氮气气氛下，升温至1100℃，加热4小时，自然冷却后用400目筛筛分处理后，得到1%金属Nb掺杂、2％非金属N掺杂、2%的O掺杂的硬碳包覆的改性高倍率负极材料。

2.一种高倍率锂离子电池负极材料，其特征在于：所述锂离子电池负极材料为核壳结构，所述核壳结构包括负极基材和包覆于负极基材表面的硬碳层，其中，

所述锂离子电池负极材料通过以下步骤制备得到：取2g乙醇铌、5g氯化铵、4g蔗糖，加入中值粒径为8.60微米的200g石墨负极材料，转入烧杯中，加入200mL去离子水，搅拌1h，混合均匀，然后通过喷雾干燥进行造粒，将造粒的材料转入到管式炭化炉中，在氮气气氛下，升温至1100℃，加热4h，自然冷却后用400目筛筛分处理后，得到0.5%金属Nb掺杂、2％非金属N掺杂、2%的O掺杂的硬碳包覆的改性高倍率负极材料。

3.一种高倍率锂离子电池负极材料，其特征在于：所述锂离子电池负极材料为核壳结构，所述核壳结构包括负极基材和包覆于负极基材表面的硬碳层，其中，

所述锂离子电池负极材料通过以下步骤制备得到：取8g乙醇铌、8g氯化铵、4g蔗糖，加入中值粒径为8.60微米的200g石墨负极材料，转入烧杯中，加入200mL去离子水，搅拌1h，混合均匀，然后通过喷雾干燥进行造粒，将造粒的材料转入到管式炭化炉中，在氮气气氛下，升温至1200℃，加热5h，自然冷却后用400目筛筛分处理后，得到4%金属Nb掺杂、4％非金属N掺杂、2%的O掺杂的硬碳包覆的改性高倍率负极材料。

4.一种高倍率锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）取碳材料粉末，向碳材料粉末中加入硬碳碳源、铌源和氮源，得到混合粉末；

（2）将混合粉末加入溶剂搅拌，得到浆料；

（3）将浆料进行干燥造粒，得到颗粒物；

（4）将颗粒物加入炭化设备中，在保护气氛下，加热至900-1350℃，保温，自然冷却后取出，得到负极材料；

（5）将负极材料过筛，制得成品。

5.根据权利要求4所述的高倍率锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中溶剂为水、乙醇、乙二醇、乙腈中的一种或多种；所述搅拌时间为2～12h。

6.根据权利要求4所述的高倍率锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）干燥造粒的方法为喷雾干燥或冷冻干燥。

7.根据权利要求4所述的高倍率锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）炭化设备为管式炭化炉或箱式炭化炉；所述保护气氛为氩气、氮气、氦气和氩氢混合气中的一种或多种；保温时间为1～12 h。

8.根据权利要求4所述的高倍率锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中负极材料过筛后的中值粒径为1～20μm。