[发明专利]一种软硬碳复合材料及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种软硬碳复合材料，其特征在于，所述软硬碳复合材料包括软碳和硬碳；

所述硬碳为空心颗粒组成的纳米片；所述软碳填充在所述空心颗粒的内部和空隙。

2.根据权利要求1所述的软硬碳复合材料，其特征在于，在所述软硬碳复合材料中，所述硬碳的质量含量为2-3％。

3.权利要求1或2所述的软硬碳复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

在非活性气氛下，将含有硬碳前驱体和软碳前驱体的原料烧结，即可得到所述软硬碳复合材料；

所述软碳前驱体选自沥青；

所述硬碳前驱体选自物料A、双氰胺中的至少一种；

所述物料A包括三聚氰胺类似物。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述三聚氰胺类似物选自三聚氰胺、氨基树脂、磷酸三聚氰胺、硫酸三聚氰胺中的至少一种；

所述沥青选自天然沥青、煤焦沥青、石油沥青中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述物料A中，还包括促进剂；

所述促进剂选自磷酸氢二铵、氯化铵中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述双氰胺和所述沥青的质量比为3:1～12:2。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述三聚氰胺类似物和所述沥青的质量比为12:1～12:2。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述三聚氰胺类似物和所述促进剂的质量比为0.5～10；

优选地，所述烧结包括依次进行的第一阶段和第二阶段；

所述第一阶段的温度为200-800℃；时间为4-8h；

所述第二阶段的温度为800-1300℃；时间为2-4h；

优选地，所述制备方法包括：

(1)将含有硬碳前驱体、软碳前驱体和烃类溶剂的物料B，搅拌挥发溶剂，得到混合物M；

(2)在非活性气氛下，将所述混合物M烧结，即可得到所述软硬碳复合材料；

优选地，所述烃类溶剂选自二硫化碳、N,N-二甲基甲酰胺、正己烷、二甲苯、四氯化碳中的至少一种；

优选地，在所述烧结前，还包括将所述混合物M进行研磨。

9.一种负极材料，其特征在于，所述负极材料选自权利要求1或2所述的软硬碳复合材料、根据权利要求3-8任一项所述方法制备得到的软硬碳复合材料中的至少一种。

10.权利要求9所述的负极材料中的至少一种在钾离子电池中的应用。