[发明专利]石墨基负极活性材料及其制备方法和应用，及二次电池

权利要求书

1.石墨基负极活性材料，其特征在于，包括石墨核和硬碳包覆层，所述石墨核的表面具有孔洞，所述硬碳包覆层包裹所述石墨核的表面且嵌入所述孔洞中，所述硬碳包覆层通过沥青经氧化并碳化形成。

2.根据权利要求1所述的石墨基负极活性材料，其特征在于，所述石墨核为天然石墨和/或人造石墨。

3.根据权利要求1所述的石墨基负极活性材料，其特征在于，所述石墨核的D50为2μm至50μm，所述石墨核的碳含量大于等于99％。

4.根据权利要求1所述的石墨基负极活性材料，其特征在于，所述硬碳包覆层为一层或多层，且各层厚度各自独立为0.03μm至2.0μm。

5.根据权利要求1所述的石墨基负极活性材料，其特征在于，至少满足下述特征(1)至(5)中的至少一种性能：

(1)BET为1m²/g至5m²/g；

(2)压实密度为1g/cm³至2g/cm³；

(3)析锂窗口≥30％；

(4)首次放电比容量不低于350mAh/g；

(5)首次库伦效率≥88％。

6.石墨基负极活性材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

(1)沥青前处理

将沥青于有机溶剂中分散均匀后，过滤去除不溶物得沥青混合液；

(2)石墨前处理

将石墨依次进行表面酸洗活化、干燥、氧化得氧化石墨；

(3)制备前驱体

将所述沥青混合液、所述氧化石墨和氧化剂混合得前驱体；

(4)碳化

将所述前驱体进行碳化。

7.根据权利要求6所述的石墨基负极活性材料的制备方法，其特征在于，包含下述特征(1)至(11)中的至少一种：

(1)所述沥青为固相沥青或液相沥青，且结焦值为10％至70％；

(2)所述有机溶剂为油类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂、烃类溶剂和杂环有机化合物中的至少一种；

(3)所述过滤的方式为抽滤、离心或压滤；

(4)所述沥青占所述石墨重量的1％至8％；

(5)所述酸洗活化采用的溶液为盐酸、硝酸和氢氟酸中的至少一种；

(6)所述氧化为于200℃至500℃下通入氧化性气氛进行氧化反应；

(7)所述干燥的温度为50℃至130℃，时间为0.5h至10h；

(8)所述氧化剂为过氧化氢、过氧乙酸、重铬酸钠、重铬酸钾、铬酸、硝酸、高锰酸钾、过硫酸铵、次氯酸钠、过碳酸钠、过硼酸钠和过硼酸钾中的至少一种；

(9)所述步骤(3)中可先将所述沥青混合液和所述氧化剂混合后再混合所述氧化石墨，也可以将所述氧化剂加入到所述沥青混合液和所述氧化石墨的混合物中；

(10)所述混合采用机械混合方式，且转速为300rpm至800rpm，时间为10min至30min；

(11)所述碳化包括将所述前驱体置于反应器中，升温至400℃至1400℃，并通入保护气进行保温反应。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的石墨基负极活性材料、或权利要求6或7所述的石墨基负极活性材料的制备方法所制备的石墨基负极活性材料于负极材料中的应用。

9.二次电池，包括正极材料、负极材料和电解液，其特征在于，所述负极材料包括权利要求1至5任意一项所述的石墨基负极活性材料、或权利要求6或7所述的石墨基负极活性材料的制备方法所制备的石墨基负极活性材料。