【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池，具体而言，涉及一种碳包覆石墨及其制备方法、锂离子电池。
技术介绍
1、电动汽车和便携式电子设备的普及推动了锂离子电池技术的发展，也对锂离子电池快充技术提出了更高需求。负极材料的倍率性能对于锂离子电池快充性能的提升非常重要。目前，石墨作为锂电池常用的负极材料，具有良好的导电性和高结晶度特点，有序的层状结构十分合适锂离子的反复嵌入-脱欠。石墨以其优异的充放电性能在锂离子电池领域占据很大市场，但普通石墨在实际应用中，由于比表面积较大，会引起首次充放电效率较低；另外裸露的石墨片层在循环充放电过程中塌陷与破坏概率大，造成循环寿命相对较短的问题。而且，由于石墨层间距较小，限制了锂离子的快速脱嵌，限制了锂离子电池的快充能力。
2、为了解决上述问题，现有技术中已经存在的解决方案包括对石墨进行碱活化、硬碳掺杂/包覆、造粒和液相包覆；其中，液相包覆法是当前研究的热点之一。现有的液相包覆法是通过将聚合物碳化处理后均匀包覆在石墨表面，得到碳包覆石墨。但是，采用现有液相包覆法制得的碳包覆石墨的的倍率性能有待进一步提高。
技术实现思路
1、本专利技术解决的问题是：采用现有液相包覆法制得的碳包覆石墨的的倍率性能有待进一步提高。
2、为解决上述问题，本专利技术提供一种碳包覆石墨的制备方法，包括：
3、以离子液体、生物质和有机溶剂为原料配制混合液；
4、将石墨加入混合液，分散处理，得到悬浮液；
5、将悬浮液进行真空干燥处理，以去除
6、将混合物进行碳化处理，冷却后进行筛分，得到碳包覆石墨；其中，碳化处理的温度为400-800℃。
7、可选地，碳化处理的时间为2-4h。
8、可选地，真空干燥处理的温度为50-60℃，时间为10-24h。
9、可选地，离子液体包括1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的至少一种；生物质包括纤维素、淀粉、棉花、小麦秸秆和废木屑中的至少一种。
10、可选地，有机溶剂、离子液体、石墨和生物质的质量比为(6-8)：(2-4)：(1.5-2.5)：1。
11、可选地，以离子液体、生物质和有机溶剂为原料配制混合液，包括：
12、将离子液体与生物质混合，进行第一次搅拌处理，得到中间粘稠混合物；
13、向中间粘稠混合物中加入所述有机溶剂，进行第二次搅拌处理，得到混合液。
14、可选地，第一次搅拌处理的速度为400-1000rpm，时间为8-24h；第二次搅拌处理的速度为300-500rpm，时间为3-6h。
15、可选地，石墨包括人造石墨。
16、本专利技术还提供了一种碳包覆石墨，采用上述碳包覆石墨的制备方法制得。
17、本专利技术还提供了一种锂离子电池，包括上述碳包覆石墨。
18、与现有技术相比，本专利技术首先利用离子液体切断生物质中的分子间氢键，有利于加速生物质的在离子液体中的溶解；另外，在后续碳化处理过程中，离子液体和生物质共同作为碳包覆的碳源，c原子以离子液体中的咪唑环为软模版进行重排，有利于降低碳化处理的温度，从而可以实现在较低温度下进行碳化处理，因而本专利技术中在400-800℃下进行碳化处理，由于碳化处理的温度相比于现有的碳化处温度(900-1800℃)较低，得到的碳包覆层的无序度高，碳层间距相对较大，促进了锂离子的快速脱嵌，因而使得制得的碳包覆石墨的倍率性能较优；另外，由于碳化处理的温度较低，极大保留了离子液体中的n元素或p元素，而n元素或p元素以掺杂的形式存在于碳包覆层中，增加了碳包覆层的无序化，也有利于提高碳包覆石墨的倍率性能和容量。经实验发现，采用本专利技术提供的碳包覆石墨制得的锂离子电池，不仅具有较佳的倍率性能，而且具有较优的循环性能，且其首次充放电效率和容量也能满足使用要求。
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1.一种碳包覆石墨的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的碳包覆石墨的制备方法，其特征在于，所述碳化处理的时间为2-4h。
3.根据权利要求1所述的碳包覆石墨的制备方法，其特征在于，所述真空干燥处理的温度为50-60℃，时间为10-24h。
4.根据权利要求1所述的碳包覆石墨的制备方法，其特征在于，所述离子液体包括1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的至少一种；所述生物质包括纤维素、淀粉、棉花、小麦秸秆和废木屑中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的碳包覆石墨的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂、所述离子液体、所述石墨和所述生物质的质量比为(6-8)：(2-4)：(1.5-2.5)：1。
6.根据权利要求5所述的碳包覆石墨的制备方法，其特征在于，所述以离子液体、生物质和有机溶剂为原料配制混合液，包括：
7.根据权利要求6所述的碳包覆石墨的制备方法，其特征在于，所述第一次搅
8.根据权利要求1所述的碳包覆石墨的制备方法，其特征在于，所述石墨包括人造石墨。
9.一种碳包覆石墨，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的碳包覆石墨的制备方法制得。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求9所述的碳包覆石墨。
...【技术特征摘要】
1.一种碳包覆石墨的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的碳包覆石墨的制备方法，其特征在于，所述碳化处理的时间为2-4h。
3.根据权利要求1所述的碳包覆石墨的制备方法，其特征在于，所述真空干燥处理的温度为50-60℃，时间为10-24h。
4.根据权利要求1所述的碳包覆石墨的制备方法，其特征在于，所述离子液体包括1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的至少一种；所述生物质包括纤维素、淀粉、棉花、小麦秸秆和废木屑中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的碳包覆石墨的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂、所述离子...
【专利技术属性】
技术研发人员：于阳，
申请(专利权)人：浙江极氪智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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