技术详细介绍
在众多石墨材料中,石墨化中间相碳微球(GMCMB)得到了广泛的关注和高度认可。与常规石墨材料相比,GMCMB还具有两大有点:(1)球形结构能实现材料紧密堆积,可制备出高密度电极;(2)球体表面光滑,比表面积低,减少了副反应的发生,提高了首次充放电效率。上述优点是GMCMB成为一种极具应用前景的负极材料。尽管如此,在实际应用中GMCMB仍然面临着比容量不够高的瓶颈问题。因此,对GMCMB实施改性处理,提高其比容量已满足动力锂离子电池要求,俨然是一项非常重要的研究任务。目前,一种有效的GMCMB改性的方法是“氧化-还原”处理,即通过化学氧化,对GMCMB进行表面氧化修饰,目的提高GMCMB的电化学性能。本发明公开了一种表面可控氧化的石墨化中间相碳微球负极材料的制备方法,包括如下步骤:1)量取一定体积的硫酸和硝酸、高氯酸、磷酸的一种或多种混合,超声或搅拌一定时间;2)将一定量的石墨化中间相碳微球加入到混酸中,超声或机械搅拌一定时间;3)将一定量的三氧化铬加入到上述混合溶液中,在超声或搅拌条件下氧化一定时间,待反应结束后,过滤获得黑色固体;4)过滤后,使用一定浓度的盐酸和蒸馏水反复洗涤干净,烘干;5)将烘干的固体置于管式炉中在保护气氛下高温热处理一定时间并冷却至室温。采用本发明技术方案制成的表面可控氧化的石墨化中间相碳微球具有较低的脱嵌锂平台,较高的平台容量。
在众多石墨材料中,石墨化中间相碳微球(GMCMB)得到了广泛的关注和高度认可。与常规石墨材料相比,GMCMB还具有两大有点:(1)球形结构能实现材料紧密堆积,可制备出高密度电极;(2)球体表面光滑,比表面积低,减少了副反应的发生,提高了首次充放电效率。上述优点是GMCMB成为一种极具应用前景的负极材料。尽管如此,在实际应用中GMCMB仍然面临着比容量不够高的瓶颈问题。因此,对GMCMB实施改性处理,提高其比容量已满足动力锂离子电池要求,俨然是一项非常重要的研究任务。目前,一种有效的GMCMB改性的方法是“氧化-还原”处理,即通过化学氧化,对GMCMB进行表面氧化修饰,目的提高GMCMB的电化学性能。本发明公开了一种表面可控氧化的石墨化中间相碳微球负极材料的制备方法,包括如下步骤:1)量取一定体积的硫酸和硝酸、高氯酸、磷酸的一种或多种混合,超声或搅拌一定时间;2)将一定量的石墨化中间相碳微球加入到混酸中,超声或机械搅拌一定时间;3)将一定量的三氧化铬加入到上述混合溶液中,在超声或搅拌条件下氧化一定时间,待反应结束后,过滤获得黑色固体;4)过滤后,使用一定浓度的盐酸和蒸馏水反复洗涤干净,烘干;5)将烘干的固体置于管式炉中在保护气氛下高温热处理一定时间并冷却至室温。采用本发明技术方案制成的表面可控氧化的石墨化中间相碳微球具有较低的脱嵌锂平台,较高的平台容量。