【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳材料领域，具体涉及一种沥青包覆软碳负极材料及其制备方法与用途。
技术介绍
1、软碳因其无序程度比较大，层间距d002较大，电解液相容性较好，相比传统的石墨基负极材料首次库仑效率(首效)和倍率性能优异，因而逐渐引起了业内研究人员的关注。但是目前市场上的软碳材料，首次效率仅为80％～84％，振实密度只有0.8g/cc左右，严重限制了其大规模应用。首次效率低会浪费较多的正极锂源，提升电池的成本。振实密度低即会导致负极极片压片时压实密度降低，导致负极片的能量密度降低。
2、cn110518204a公开了一种表面改性软碳负极材料及其制备方法，其使用重质油和煤焦油等作为包覆剂对软碳材料进行了包覆，改善软碳的首次效率。但是，重质油和煤焦油为液相包覆剂，无塑形作用，对软碳负极材料的振实及形貌没有改善，因此包覆层易脱落。
3、cn106876710a公开了一种用于锂离子电池的软碳负极材料及其制备方法，其通过在软碳前驱体中添加钼酸铵、硝酸钴等反应掉前驱体中的n、s，减少副反应，提升首次效率。但是其引入金属原子，生成了硫化物及氮化物沉淀，使材料的稳定性降低。
4、cn103050699a将催化剂与沥青混合，加热得到中间相碳微球，然后碳化，得到类球状软碳材料，提升了软碳材料的振实密度。但其得到的球形颗粒为二次团聚体，颗粒的比表面较大，首次效率较低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决
技术介绍
中软碳负极材料存在的首次效率低、振实密度低和稳定性差的问题
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种沥青包覆软碳负极材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
3、(1)将软碳前驱体进行一次碳化，得到一次碳化料；
4、(2)将所述一次碳化料进行二次碳化，得到软碳基体；
5、(3)将所述软碳基体与沥青包覆剂混合，得到包覆料；
6、(4)将所述包覆料进行三次碳化，得到所述沥青包覆软碳负极材料；其中，
7、所述软碳前驱体选自煤焦油沥青、石油基沥青或其任意比例的混合物；
8、所述沥青包覆剂选自煤焦油沥青、石油基沥青或其任意比例的混合物。
9、本专利技术第二方面提供由上述制备方法制得的沥青包覆软碳负极材料。
10、本专利技术第三方面提供上述沥青包覆软碳负极材料在锂离子电池中的用途。
11、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
12、一、在本专利技术提供的方法中，将软碳基体与沥青包覆剂混合，在软碳基体的表面均匀包覆了自身的前驱体(即沥青包覆剂)作为包覆层，碳化后包覆层与软碳基体融为一体后颗粒圆润，二者结合的强度提高，因此，得到的负极材料的振实密度高，循环稳定性也得到改善。
13、二、在本专利技术提供的方法中，一共使用了三次碳化过程，其中，第一次碳化过程促使软碳前驱体聚合和重排以及去除其中小分子气体，形成稳定的焦炭；第二次碳化过程将一次碳化料(焦炭)破碎成小颗粒，起到整形及提升松装密度的目的；第三次碳化过程将沥青包覆剂加热软化后包在软碳基体表面，形成稳定的包覆软碳负极材料。
14、三、在本专利技术提供的方法中，第三次碳化过程中使用滚筒炉，通过旋转使沥青包覆剂均匀涂敷在软碳基体的表面，提高固相包覆的均匀性，此外，使用滚筒炉使沥青包覆剂受热更均匀，融化效果更好。
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1.一种沥青包覆软碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述软碳基体与沥青包覆剂混合的重量比为(10:90)-(99:1)；
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述沥青包覆剂与软碳前驱体的种类相同。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述一次碳化的温度150-500℃，时间为1-15h；
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述三次碳化的温度为400-2000℃，时间为1-10h；
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述一次碳化在空气氛围下进行；
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述软碳前驱体的粒径为D50＝5-30μm；
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述软碳基体的粒径为D50＝3-20μm；
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的方法制备的沥青包覆软碳负极材料。>
10.一种如权利要求1-8所述方法制备的沥青包覆软碳负极材料或权利要求9所述的沥青包覆软碳负极材料在锂离子电池中的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种沥青包覆软碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述软碳基体与沥青包覆剂混合的重量比为(10:90)-(99:1)；
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述沥青包覆剂与软碳前驱体的种类相同。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述一次碳化的温度150-500℃，时间为1-15h；
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述三次碳化的温度为400-2000℃，时间...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈全彬，梁文斌，苏志江，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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