[发明专利]一种石墨复合负极材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种石墨复合负极材料及其制备方法。所述石墨复合负极材料为核壳结构，包括内核和外壳，内核为石墨，外壳是氮磷掺杂复合材料层，所述氮磷掺杂复合材料层是将原料石墨加入分散有含磷有机化合物、表面活性剂、锂盐的含氮离子液体中，烧结形成的；所述含磷有机化合物、表面活性剂、锂盐和含氮离子液体的质量比为10～50:1～5:1～5:200。该石墨复合负极材料能够提高在大倍率条件下锂离子的传输速率，还能提高石墨复合负极材料与电解液的相容性，从而提高循环性能；外壳中的锂盐能够提供充足的锂离子，提高其首次效率和循环性能。

主权项

1.一种石墨复合负极材料，其特征在于：所述石墨复合负极材料为核壳结构，包括内核和外壳，内核为石墨，外壳是氮磷掺杂复合材料层，所述氮磷掺杂复合材料层是将原料石墨加入分散有含磷有机化合物、表面活性剂、锂盐的含氮离子液体中，烧结形成的；所述含磷有机化合物、表面活性剂、锂盐和含氮离子液体的质量比为10~50:1~5:1~5:200；还包括包覆在所述外壳表面的氟化钠复合材料层，所述氟化钠复合材料层含有氟化钠；所述含磷有机化合物为三聚腈胺焦磷酸盐、多聚磷酸铵、三聚氰胺多聚磷酸酯、三苯基磷、苯基磷二酰胺、二苯基磷中的一种；所述含氮离子液体为1‑丁基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、N‑甲基‑N‑丙基哌啶二（三氟甲基磺酰）亚胺中的一种；所述锂盐为Li₅La₃Ta₂O₁₂、Li₅La₃Nb₂O₁₂、Li₆BaLa₂Ta₂O₁₂、LiAlO₂、Li₂ZrO₃中的一种；所述石墨复合负极材料由以下方法制备得到：1）在含氮离子液体中加入含磷有机化合物，表面活性剂和锂盐，混合均匀，得分散液A；2）将原料石墨加入分散液A中，混合均匀，在保护气氛保护条件下升温至200~500℃，烧结1~3h，然后降温，得到核壳结构的石墨复合负极材料；3）在二次蒸馏水中加入氟化钠，表面活性剂和粘结剂，混合均匀，得分散液B；所述氟化钠、表面活性剂和粘结剂的质量比为5~10:1~5:3~10；4）将步骤2）得到的核壳结构的石墨复合负极材料加入步骤3）所得分散液B中混合均匀，然后浸泡1~3h，再升温至120~200℃，保温1~2h。