一种硬碳石墨复合负极材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107507980A(43)申请公布日2017.12.22(21)申请号201610414637.4(22)申请日2016.06.14(71)申请人宁波杉杉新材料科技有限公司地址200233浙江省宁波市望春工业园区聚才路1号(72)发明人仲林谢秋生丁晓阳张鹏昌薄维通胡再冉(74)专利代理机构上海宣宜专利代理事务所(普通合伙)31288代理人陈酩(51)Int.Cl.H01M4/583(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M4/36(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种硬碳石墨复合负极材料的制备方法(57)摘要本发明涉及锂电池负极材料技术领域，具体地说是一种硬碳石墨复合负极材料的制备方法,其特征在于采用如下制备步骤：(1)将双酚A加入温度低于40℃时的质量浓度1～10％的NaOH溶液中，然后在50℃室温条件下搅拌10～15min至溶解后得混合溶液；(2)在所配置的混合溶液中加入石墨粉，超声搅拌均匀，形成悬浮液；(3)在悬浮液温度低于40℃时，加入环氧氯丙烷，然后转入四口烧瓶中进行反应，得到反应产物；所述的反应采用三步法或者七步法；(5)将前驱体以5℃/min的速度在真空炉子升温至800～1300℃，保温1～24小时，得成品。本发明同现有技术相比，制备负极材料具有高放电容量和首次充放电效率。CN107507980ACN107507980A权利要求书1/1页1.一种硬碳石墨复合负极材料的制备方法，其特征在于采用如下制备步骤：(1)将双酚A加入温度低于40℃时的质量浓度1～10％的NaOH溶液中，然后在50℃条件下搅拌10～15min至溶解后得混合溶液；(2)在所配置的混合溶液中加入石墨粉，超声搅拌均匀，形成悬浮液；(3)在悬浮液温度低于40℃时，加入环氧氯丙烷，然后转入四口烧瓶中进行反应，得到反应产物；所述的反应采用三步法或者七步法；所述的三步法为：先以50～80℃，反应0.5～1.0h；再以85±5℃反应0.5～1.0h；再以95±5℃，反应1.0～1.5h，得到反应产物；所述的七步法为依次采用如下反应步骤：57±4℃反应15min；70±3℃反应15min；80±3℃反应30min；85±3℃反应10min；90±3℃反应10min；95±2℃反应20min；97±2℃反应20min；(4)将反应产物水洗至中性，然后-0.095MPa真空下脱水，得到硬碳/石墨复合电极材料前驱体；(5)将前驱体以5℃/min的速度在真空炉子升温至800～1300℃，保温1～24小时，得成品；加入环氧氯丙烷后的悬浮液中所加入的双酚A、环氧氯丙烷与NaOH的摩尔比为0.3～0.5∶0.4～0.6∶0.5～0.7，双酚A与石墨粉的重量比为1∶2～100。2.如权利要求1所述的一种硬碳石墨复合负极材料的制备方法，其特征在于：所述的石墨粉的粒径在1～50μm之间。2CN107507980A说明书1/5页一种硬碳石墨复合负极材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及锂电池负极材料技术领域，具体地说是一种硬碳石墨复合负极材料的制备方法。背景技术[0002]进入21世纪，地球上石油储量日益枯竭，汽车尾气排放对环境产生的温室效应日益严重。近年来，电动机驱动的电动汽车(EV)，发动机和电动机组合的混合型电动汽车(HEV)由于能够有效地利用体积小、质量轻的锂离子电池，而成为研发焦点。其中，混合型电动汽车更是具有经济性和低油耗的特点。[0003]硬碳负极材料由于其牢固稳定的大分子层面结构，更适宜在5C/5C以上的大电流下充放电使用而备受关注，其良好的安全性能有望在电动汽车上得到应用。[0004]然而，现有的硬碳负极材料的首次充放电效率较低，容量损失主要来源于碳材料表面的不可逆反应。为了减少界面副反应的发生，对电极材料的表面修饰，能够提高硬碳材料的整体性能。日本专利JP96/03344，在天然石墨表面包覆一层沥青重油类物质，经过炭化、石墨化，提高石墨材料初次充放电效率，改善循环性。发明内容[0005]本发明的目的是克服现有技术中石墨负极材料倍率性能差的问题，采用一种产率高、工艺简单的方法制备出一种产品性质稳定的表面改性的石墨负极材料。[0006]为实现上述目的，设计一种硬碳石墨复合负极材料的制备方法，其特征在于采用如下制备步骤：[0007](1)将双酚A加入温度低于40℃时的质量浓度1～10％的NaOH溶液中，然后在50℃室温条件下搅拌10～15min至溶解后得混合溶液；[0008](2)在所配置的混合溶液中加入石墨粉，超声搅拌均匀，形成悬浮液；[0009](3)在悬浮液温度低于40℃时，加入环氧氯丙烷