[发明专利]一种锂离子电池用的改性硬碳负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池用的改性硬碳负极材料，其特征在于：所述锂离子电池用的改性硬碳负极材料包括硬碳基体、添加剂和包覆物；所述硬碳基体前驱物包括酚醛树脂、聚碳酸酯、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氯乙烯和聚甲醛中的任意一种或多种，所述添加剂包括鳞片石墨粉和磷酸硼，所述包覆物包括羧甲基纤维素、聚苯硫醚、聚偏氟乙烯、呋喃树脂、乙基甲基碳酸酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基苯烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚丁二酸乙二醇酯、聚葵二酸乙二醇、聚乙二醇亚胺、聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚并苯、聚噻吩、聚间苯二胺、聚酰亚胺、聚乙烯基吡咯烷酮、沥青、丁苯橡胶中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述一种锂离子电池用的改性硬碳负极材料，其特征在于，所述鳞片石墨和磷酸硼的质量分别为硬碳基体前驱物的0.5-5%和0.1-0.5%，鳞片石墨粉的D50≤5μm，所述包覆物的质量为硬碳基体质量的1-15%。

3.根据权利要求1所述一种锂离子电池用的改性硬碳负极材料，其特征在于，所述鳞片石墨和磷酸硼的质量分别为硬碳基体前驱物的2%和0.2%，所述包覆物的质量为硬碳基体质量的12%。

4.根据权利要求1所述一种锂离子电池用的改性硬碳负极材料，其特征在于，所述硬碳基体前驱物由酚醛树脂和聚碳酸酯组成，酚醛树脂与聚碳酸酯的质量之比为2：1-1.5。

5.根据权利要求1所述一种锂离子电池用的改性硬碳负极材料，其特征在于，所述包覆物由羧甲基纤维素、聚偏氟乙烯和聚苯硫醚组成，羧甲基纤维素、聚偏氟乙烯和聚苯硫醚的质量之比为4：1-2：1-1.5。

6.一种锂离子电池用的改性硬碳负极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）向异丙醇中加入硬碳基体前驱物、鳞片石墨粉和磷酸硼，搅拌均匀，常温下放置30-60min，然后再45℃下烘干并自然冷却至室温，接着在室温下固化1-50h，得到固态前驱体；

（2）在氮气或惰性气体的保护下，将步骤（1）所得固态前驱体以2-5℃/min的升温速度升温至400℃，保温1h，接着以0.1-3℃/min的升温速度升温至500-1500℃，保温2-24h，然后自然冷却至室温，得到硬碳；

（3）将硬碳进行球磨或粉碎，得到粒度为1-60μm的硬碳基体；

（4）在硬碳基体中加入包覆物，混合均匀，转速为500-3500r/min，时间为15-120min，然后在氮气或惰性气体的保护下，以0.1-10℃/min的升温速度升温至500-1000℃，自然冷却至200℃，然后继续以0.1-10℃/min的升温速度升温至800-1500℃，保温2-10h，自然降温至室温。

7.根据权利要求6所述一种锂离子电池用的改性硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的固化时间为35h。

8.根据权利要求6所述一种锂离子电池用的改性硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）的保温时间为7h。