[发明专利]一种锂电池硬碳负极的表面处理方法

摘要

本发明提供一种锂电池硬碳负极的表面处理方法。将有机短链糖类石墨化形成硬碳，然后配制电泳液，采用电泳工艺处理硬碳负极材料，在其表面先生成一层均匀致密的SEI层，硼、氮掺杂抑制类SEI膜表面的团聚，提高表面均匀度和致密度，降低首次循环中的锂损失，同时可以抑制电解液对负极活性材料的腐蚀，降低内部阻抗和界面阻抗。硼、氮共渗分别替位其中的C、O，引入大量空位缺陷，降低锂离子的嵌入势垒，从而提高锂离子在负极材料中的迁移率。在首次充放电过程中不再生成SEI层，避免正极材料和电解液牺牲带来的容量损失，提高了倍率充放电性能，提高了循环稳定性，对锂电池的商业化应用具有重要的现实意义。

主权项

1.一种锂电池硬碳负极的表面处理方法，具体处理方法如下：（1）制备硬碳粉体首先将有机短链糖类装入陶瓷容器中，放入气氛炉中加热，加热工艺为以0.1~10℃/min加热到120~160℃，保温6~12小时，再以5~20℃/min加热到210~260℃，保温48~72h；所述有机短链糖类为蔗糖、淀粉中的一种；所述加热炉内气氛为氮气气氛；将完成初步碳化的有机短链糖类，放入高温石墨化炉，石墨化温度为1200~1600℃，在石墨化炉中石墨化处理30~120min，自然冷却，气流粉碎得到硬碳粉体；所述石墨化炉的气氛为高纯氩气，压强为0.2~0.6MPa；（2）电泳制备SEI将步骤（1）制备的硬碳粉体装入电泳笼中，将有机锂源、无机锂源、硼源、氨水、分散剂加入去离子水中配置电泳溶液，使用稀硝酸调节pH为4.5~6.5，将电泳笼浸入到电泳溶液，开启电源进行电泳20~60min，SEI层厚度达到50~150nm，即得一种表面带有SEI层的锂电池硬碳负极材料。