【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及离子电池负极材料，具体而言，涉及负极材料及锂离子电池。
技术介绍
1、电动汽车产业的快速发展对锂离子电池的快充能力提出了更高的要求，目前针对快充电池的设计更多针对的是电极结构的改进，例如采用倍率性能更好的正负极材料。倍率性能表示电芯充放电电流大小的比率，不仅影响着电池的充放电能力，还对充电速率有很大影响，而普通电池如果进行快充的话易造成负极析锂，导致电池性能衰减加快，严重时可造成电池内部短路，发生起火爆炸，提高电池的倍率性能可以在一定程度上改善此问题。
2、对于石墨负极，一般而言，提升倍率性能容易想到的就是通过构筑微孔结构，为石墨材料创造更多的锂离子扩散通道，促进锂离子在固液界面及固相内的扩散；另外，石墨材料浸润性越好，有利于提升锂离子扩散速率，倾向于表现出高倍率性能。事实上，在石墨材料已经发展很成熟的现阶段，单一地改善一种参数，倍率性能难以大幅度提升。目前亟需从多种因素之间的协同作用出发进行深入的研究，才能最大程度改善石墨的倍率性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供负极材料及锂离子电池，克服现有负极材料未考虑孔体积v、吸油值o和晶粒尺寸lc对石墨负极材料的相互作用，使得石墨负极材料的倍率性能较差的问题。
2、本专利技术是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供一种负极材料，
4、包括石墨材料，且满足公式其中，v为负极材料的孔体积，单位为cm3/kg；o为负极材料的吸油值，单位为ml/100g；lc为通过x
5、所述孔体积采用美国麦克公司asap2460设备进行测试、采用bjh desorptioncumulative volume of pores模型在孔径范围内计算得到孔体积。
6、在可选的实施方式中，所述孔体积v为5.0cm3/kg～9.0cm3/kg。
7、在可选的实施方式中，所述吸油值o为43ml/100g～71ml/100g。
8、在可选的实施方式中，所述晶粒尺寸lc为
9、在可选的实施方式中，所述负极材料孔径分布范围为
10、在可选的实施方式中，所述负极材料的粒径d50为10μm～30μm。
11、在可选的实施方式中，所述负极材料的石墨化度为91～95％。
12、在可选的实施方式中，所述负极材料还包括无定形碳。
13、在可选的实施方式中，所述负极材料中无定形碳的质量含量小于5％。
14、在可选的实施方式中，所述石墨材料包括人造石墨。
15、第二方面，本专利技术提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包含前述任意一种实施方式所述的负极材料。
16、本专利技术具有以下有益效果：
17、申请提供的负极材料，包括石墨材料，石墨材料内部和/或表面具有孔，负极材料的孔体积为v，吸油量为o，晶粒尺寸为lc，其中，石墨材料中一定范围内的孔体积可以增加锂离子的扩散通道，促进锂离子在固液界面及固相内的扩散，降低浓差极化，有利于提高负极材料倍率性能。同时，吸油值代表了石墨材料对电解液的浸润能力，锂离子迁移需要借助于电解液，因此孔内部只有存在足够的电解液，才能发挥出锂离子迁移通道的作用，加快锂离子迁移。申请人在此基础上对如何进一步提高石墨材料的倍率性能进行研究，在众多考虑因素中有目的地进行探索，发现将石墨负极的晶粒尺寸与吸油值、孔体积结合起来可以更大程度地提高锂离子迁移速率，原因可能在于，孔体积和吸油值两个因素整体上代表的是锂离子在石墨材料孔中的迁移速率，但是锂离子还需要跨越材料界面完成这一动力学过程，才能真正完成电化学反应，石墨材料的扩散动力学性能又与晶粒尺寸lc有关，所以本申请将负极材料的o*v/lc控制在上述范围内，使得锂离子可以快速迁移并且完成电化学反应，从而获得倍率性能更优的负极材料。
18、本申请提供的负极材料，通过连续石墨化工艺生产加工而成，使得所有物料连续进料和连续出料，进而经过高温区的时间和温度保持一致，同时，采用湿法压型和二次热处理工艺，低温热处理能避免压型料出现聚热，并使压型料具备一定的强度，并且水分缓慢逸出，有利于调控石墨内部的孔结构，高温热处理有利于调控材料的lc值，然后连续石墨化采用快速升降温的方式，物料从进炉至出炉过程仅需数小时，因此挥发分或杂质等从石墨颗粒中快速逸出，可在石墨内部形成一定的孔结构，一定程度上提升了材料的吸油值。上述工艺方法的协同使用，克服了传统石墨化炉内不同位置存在温度梯度导致物料受热不均匀，生产加工出的产品吸油量、孔体积、晶粒尺寸等指标波动较大不受控等问题点，从而使加工出的材料吸油量、孔体积、晶粒尺寸达到理想的调控设计要求。
19、本申请提供的负极材料因为使用连续石墨化工艺，单位质量内的能耗低，成本和生产周期具有明显的优势，且环境友好。
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1.一种负极材料，其特征在于：所述负极材料包括石墨材料，且满足公式其中，V为负极材料的孔体积，单位为cm3/kg；O为负极材料的吸油值，单位为mL/100g；Lc为通过XRD测试计算的负极材料002晶面上的晶粒尺寸，单位为
2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述孔体积V为5.0cm3/kg～9.0cm3/kg。
3.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述吸油值O为43mL/100g～71mL/100g。
4.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述晶粒尺寸Lc为
5.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述负极材料孔径分布范围为
6.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述负极材料的粒径D50为10μm～30μm。
7.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述负极材料的石墨化度为91～95％。
8.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述负极材料满足以下特征中的一个：
9.根据权利要求8所述的负极材料，其特征在于：所述石墨材料包括人造石
10.一种锂离子电池，其特征在于，包含如权利要求1～9任一项所述的负极材料。
...【技术特征摘要】
1.一种负极材料，其特征在于：所述负极材料包括石墨材料，且满足公式其中，v为负极材料的孔体积，单位为cm3/kg；o为负极材料的吸油值，单位为ml/100g；lc为通过xrd测试计算的负极材料002晶面上的晶粒尺寸，单位为
2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述孔体积v为5.0cm3/kg～9.0cm3/kg。
3.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述吸油值o为43ml/100g～71ml/100g。
4.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：所述晶粒尺寸lc为
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【专利技术属性】
技术研发人员：张宝煊，黄健，李东东，杨书展，任建国，
申请(专利权)人：开封瑞丰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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