【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池领域，尤其涉及一种复合负极及应用其的锂离子电池。
技术介绍
1、无论是电子设备还是锂电池汽车，对于快充的要求越来越普遍，一些产品更希望在更低温度下长时间使用。因而，随着锂离子电池的快速发展，对于倍率性能及低温性能要求逐渐提升。负极作为锂离子电芯的关键部件，是决定电芯快充性能的核心。
2、目前中高端人造石墨可以从材料端实现10c甚至更高的充电倍率，但是在超低温环境下充电窗口大打折扣。由此，一些研究者采用硅基负极，硅材料的高克容可以实现低面密度，从而减低充电阻抗，提升倍率性能。然而硅基负极的膨胀及高温循环缺陷在一些产品上暂时无法普及。
技术实现思路
1、为了提高电池的倍率性能与低温性能，本专利技术提供一种复合负极及应用其的锂离子电池。
2、根据本申请的一个方面，提供一种复合负极，该复合负极包括人造石墨、生物质硬碳；人造石墨通过如下方法制得：s1.生焦与辅料混合进行弱造粒处理，得到第一固体；s2.将第一固体经过高温石墨化处理后，与固相包覆剂混合得到第二固体；固相包覆剂为中温沥青，中温沥青的结焦值≥58％；s3.第二固体经过碳化处理，得到人造石墨。
3、本专利技术通过引入特定结焦值的中温沥青作为包覆剂制备人造石墨，能够提高锂离子传输速率，这是由于在高温下特定结焦值的中温沥青能够转化为具有较高固定碳含量和较好结构强度的焦炭，赋予人造石墨良好的快充性能及循环稳定性。进一步地，通过在负极中搭配人造石墨与硬碳，可以兼具电池的倍率性能与低温性能。
4、优选地，按照百分比计算，在第二固体中，中温沥青的质量含量≥10％。
5、优选地，在固体包覆剂中，结焦值为58～59％的中温沥青的质量含量为2～3.5％；和/或，结焦值为59～60％的中温沥青的质量含量为4～5％；和/或，结焦值为60～60.5％的中温沥青的质量含量为2～3％。进一步地，通过搭配不同结焦值的中温沥青，可增强所形成的焦炭包覆层的品质，从而提高包覆层的结构强度和碳含量，进而增强电池的快充性能。
6、优选地，辅料包括中温沥青、环氧树脂中的至少一种。
7、优选地，第一固体包括一次颗粒、二次颗粒，一次颗粒的d50为5～7μm，二次颗粒的d50为6～8μm。
8、优选地，按照质量比计算，一次颗粒：二次颗粒＝2～4：6～8。进一步地，通过控制弱造粒处理后得到的第一固体中的一次颗粒以及二次颗粒的比例，可以改善体系压实和克容量发挥，从而平衡电芯的能量密度极倍率性能。
9、优选地，在s1中，弱造粒处理的反应条件为：造粒温度为800～950℃，造粒时间低于9小时。
10、优选地，生焦的d50为5～7μm，振实密度大于0.65g/cm3。
11、优选地，在s3中，碳化处理的反应温度为900～1100℃，反应时间为6～8小时。
12、优选地，人造石墨的压实密度大于1.62g/cm3，克容量大于353mah/g。
13、优选地，生物质硬碳的制备方法包括如下步骤：将生物质原料依次进行碳化处理、研磨处理、碱液浸渍、裂解缩聚处理、高温处理得到生物质硬碳。
14、优选地，生物质原料包括椰壳。
15、优选地，碳化处理中的碳化温度高于600℃。
16、优选地，高温处理中的操作为：在碳氢化合物或保护气体氛围下在800-900℃反应6～8小时。
17、优选地，硬碳的振实密度大于0.4g/cm3，比表面积小于等于0.5m2/g。
18、优选地，按照质量比计算，人造石墨：生物质硬碳＝94～97％：3～6％。
19、优选地，复合负极还包括导电剂，导电剂中含有活性基团，活性基团包括羟基、羧基。
20、根据本申请的第二个方面，提供一种锂离子电池，该锂离子电池包括如上述复合负极。
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1.一种复合负极，其特征在于，所述复合负极包括人造石墨、生物质硬碳；所述人造石墨通过如下方法制得：
2.如权利要求1所述复合负极，其特征在于，按照百分比计算，在所述第二固体中，所述中温沥青的质量含量≥10％。
3.如权利要求2所述复合负极，其特征在于：
4.如权利要求1所述复合负极，其特征在于，所述辅料包括中温沥青、环氧树脂中的至少一种。
5.如权利要求1所述复合负极，其特征在于，所述第一固体包括一次颗粒、二次颗粒，所述一次颗粒的D50为5～7μm，所述二次颗粒的D50为6～8μm。
6.如权利要求5所述复合负极，其特征在于，按照质量比计算，所述一次颗粒：所述二次颗粒＝2～4：6～8。
7.如权利要求1所述复合负极，其特征在于，在S1中，弱造粒处理的反应条件为：造粒温度为800～950℃，造粒时间低于9小时。
8.如权利要求1所述复合负极，其特征在于，所述生物质硬碳的制备方法包括如下步骤：将生物质原料依次进行碳化处理、研磨处理、碱液浸渍、裂解缩聚处理、高温处理得到所述生物质硬碳。
9.
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求1～9任一项所述复合负极。
...【技术特征摘要】
1.一种复合负极，其特征在于，所述复合负极包括人造石墨、生物质硬碳；所述人造石墨通过如下方法制得：
2.如权利要求1所述复合负极，其特征在于，按照百分比计算，在所述第二固体中，所述中温沥青的质量含量≥10％。
3.如权利要求2所述复合负极，其特征在于：
4.如权利要求1所述复合负极，其特征在于，所述辅料包括中温沥青、环氧树脂中的至少一种。
5.如权利要求1所述复合负极，其特征在于，所述第一固体包括一次颗粒、二次颗粒，所述一次颗粒的d50为5～7μm，所述二次颗粒的d50为6～8μm。
6.如权利要求5所述复合负极，其特征在于，按照质量比计算，...
【专利技术属性】
技术研发人员：敖新玲，洪斯凡，刘荣江，
申请(专利权)人：惠州亿纬锂能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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