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稀貴金屬	稀土稀土礦稀土氧化物稀土金屬釹鐵硼小金屬銻鉍銦鍺鎵硒鉭鋯貴金屬白銀
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快充高首效硬碳/人造石墨負(fù)極材料及其制備方法與流程

917 編輯：中冶有色網(wǎng) 來源：山西尚太鋰電科技有限公司

2023-10-24 15:04:15

1.本發(fā)明屬于鋰離子電池材料領(lǐng)域，具體涉及一種快充高首效硬碳人造石墨負(fù)極材料及其制備方法。背景技術(shù)： 2.鋰離子電池具有循環(huán)壽命長、能量密度高、環(huán)境友好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電動汽車、儲能、3c等新能源領(lǐng)域。在目前商業(yè)化的動力鋰離子電池中，負(fù)極材料仍以石墨為主。但石墨負(fù)極材料的理論容量為372mah/g，目前商業(yè)化的石墨負(fù)極材料容量已經(jīng)接近此理論容量，再提高石墨負(fù)極容量已經(jīng)比較困難。而且，石墨本身具有晶體化層狀結(jié)構(gòu)特征，其理論層間距小，無法滿足大電流充電的要求，在快速充電時(shí)存在析鋰風(fēng)險(xiǎn)，給電池和整個用電系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的安全隱患。隨著國內(nèi)外市場對電動汽車?yán)m(xù)航里程和快充性能需求不斷提高，負(fù)極材料的容量和快充性能也亟需提高。因此石墨負(fù)極已經(jīng)很難滿足未來市場的需求。 3.硬碳是一種在高溫條件下(≥3000℃)也難以石墨化的無定形碳。硬碳是由石墨微晶堆積交聯(lián)而成，具有更多的亂層結(jié)構(gòu)和孔隙，這使得硬碳可以儲存更多的鋰離子而具有更高的容量。其(002)晶面間距比石墨更大，這更利于鋰離子的快速嵌入和脫嵌，從而具有更優(yōu)的快充性能和低溫性能。但是，硬碳的孔隙多、表面形貌粗糙、比表面積較大，存在較多的副反應(yīng)，而且硬碳中的缺陷結(jié)構(gòu)于鋰離子反應(yīng)，導(dǎo)致其首次不可逆容量損失大，因而首次庫倫效率低。此外，硬碳缺陷結(jié)構(gòu)在循環(huán)時(shí)不穩(wěn)定，容量隨著循環(huán)的進(jìn)行而衰減。這使得其制備的鋰離子電池容量較低而且循環(huán)性能差。 4.現(xiàn)有的專利技術(shù)以對石墨或硬碳改性處理來提升石墨的容量、快充性能或提高硬碳的首效。專利cn 111244407以瀝青制備硬碳前驅(qū)體、通過將硬碳前驅(qū)體和石墨用添加劑粘接，并在表面進(jìn)行了包覆處理，制備了硬碳/石墨復(fù)合材料。專利cn 1095992660 a以含碳生物質(zhì)殼制備硬碳前驅(qū)體，再將硬碳前驅(qū)體、石墨、和添加劑混合，高溫碳化制備硬碳/石墨復(fù)合材料。其首效得到提升，但容量的提升并不明顯。 5.故基于此，提出本發(fā)明技術(shù)方案。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素： 6.為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種快充高首效硬碳人造石墨負(fù)極材料及其制備方法。所述制備方法選擇硬碳作為主體，以提升負(fù)極材料的容量和快充性能；通過在硬碳表面包覆石墨降低硬碳比表面積、減少副反應(yīng)，進(jìn)而減少不可逆容量，提升首效；經(jīng)過高溫處理，減少硬碳中殘留有缺陷結(jié)構(gòu)，提升首效和循環(huán)穩(wěn)定性。 7.本發(fā)明的方案是，提供一種快充高首效硬碳/人造石

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“快充高首效硬碳/人造石墨負(fù)極材料及其制備方法與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。

我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)