本發(fā)明涉及化學(xué)合成工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種制備鋁殼手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料及其制備的方法。

背景技術(shù)：

目前，在中國或全球的能源結(jié)構(gòu)中，煤、石油、天然氣一次能源占90％以上，而其儲(chǔ)藏量僅供開采50年左右，因此發(fā)展新能源必然成為擺脫經(jīng)濟(jì)衰退、創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)、搶占未來發(fā)展制高點(diǎn)的重要戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。在太陽能、風(fēng)能、核能等新能源體系中，鋰離子電池因其能量密度高、功率密度高、循環(huán)性能好、環(huán)境友好、結(jié)構(gòu)多樣化及價(jià)格低廉等優(yōu)異特性使其成為攝像機(jī)、移動(dòng)電話、筆記本電腦等便攜式電子電器的首選電源，也是未來空間技術(shù)及高端儲(chǔ)能系統(tǒng)的理想電源。

鋰離子電池主要由正極、負(fù)極、隔膜和電解液構(gòu)成，其中能否制備能量密度高、功率密度高、循環(huán)壽命長、成本低的負(fù)極材料是該研究方向最具活力的分支之一，也是制約鋰離子電池能否繼續(xù)向混合動(dòng)力汽車、航天航空等高科技領(lǐng)域發(fā)展的決定因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了彌補(bǔ)以上不足，本發(fā)明提供了一種制備鋁殼手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種制備鋁殼手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料的方法，包括步驟：

1)將石油系針狀焦粉碎至粒徑為3～6μm的粉體針狀焦；

2)將所述粉體針狀焦于400～600℃在強(qiáng)堿溶液中進(jìn)行脫灰1～3小時(shí)，再在酸性溶液中進(jìn)行酸洗，然后水洗和干燥；

3)將所述粉體針狀焦炭化然后與鉻源化合物混合，得到混合物；其中所述鉻源化合物為硝酸鉻、醋酸鉻，三氧化鉻或者其他鉻酸鹽；

4)將所述混合物進(jìn)行包膜，使其表面包覆上一層碳，即制得所述手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟2)中所述的強(qiáng)堿是氫氧化鉀、氫氧化鈉中的一種或兩者的混合。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟3)中將所述粉體針狀焦炭化，是將所述粉體針狀焦與催化劑混合均勻，在700～900℃炭化1～3小時(shí)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟2)中所述酸性溶液是鹽酸、硫酸、硝酸中的一種或兩種以上的混合。

本發(fā)明的有益效果：

通過熔融刻蝕、包膜等改性技術(shù)，使采用該鋰離子電池負(fù)極材料制得的電極的充放電電位為0.25～0.5V，首次庫侖效率高于85％，比容量在180次反復(fù)充放電后仍保持在280～300mAh/g，且對(duì)電解液具有良好的適配性。

由于采用了上述技術(shù)方案，一種制備鋁殼手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料的方法，包括步驟：1)將石油系針狀焦粉碎至粒徑為3～6μm的粉體針狀焦；2)將所述粉體針狀焦于400～600℃在強(qiáng)堿溶液中進(jìn)行脫灰1～3小時(shí)，再在酸性溶液中進(jìn)行酸洗，然后水洗和干燥；3)將所述粉體針狀焦炭化然后與鉻源化合物混合，得到混合物；其中所述鉻源化合物為硝酸鉻、醋酸鉻，三氧化鉻或者其他鉻酸鹽；4)將所述混合物進(jìn)行包膜，使其表面包覆上一層碳，即制得所述手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料；通過熔融刻蝕、包膜等改性技術(shù)，使采用該鋰離子電池負(fù)極材料制得的電極的充放電電位為0.25～0.5V，首次庫侖效率高于85％，比容量在180次反復(fù)充放電后仍保持在280～300mAh/g，且對(duì)電解液具有良好的適配性。

具體實(shí)施方式

一種制備鋁殼手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料的方法，包括步驟：

1)將石油系針狀焦粉碎至粒徑為3～6μm的粉體針狀焦；

2)將所述粉體針狀焦于400～600℃在強(qiáng)堿溶液中進(jìn)行脫灰1～3小時(shí)，再在酸性溶液中進(jìn)行酸洗，然后水洗和干燥；

3)將所述粉體針狀焦炭化然后與鉻源化合物混合，得到混合物；其中所述鉻源化合物為硝酸鉻、醋酸鉻，三氧化鉻或者其他鉻酸鹽；

4)將所述混合物進(jìn)行包膜，使其表面包覆上一層碳，即制得所述手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料。

步驟2)中所述的強(qiáng)堿是氫氧化鉀、氫氧化鈉中的一種或兩者的混合。

步驟3)中將所述粉體針狀焦炭化，是將所述粉體針狀焦與催化劑混合均勻，在700～900℃炭化1～3小時(shí)。

步驟2)中所述酸性溶液是鹽酸、硫酸、硝酸中的一種或兩種以上的混合。

下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

實(shí)施例一：

一種制備鋁殼手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料的方法，包括步驟：

1)將石油系針狀焦粉碎至粒徑為3μm的粉體針狀焦；

2)將所述粉體針狀焦于400℃在強(qiáng)堿溶液中進(jìn)行脫灰1小時(shí)，再在酸性溶液中進(jìn)行酸洗，然后水洗和干燥；

3)將所述粉體針狀焦炭化然后與鉻源化合物混合，得到混合物；其中所述鉻源化合物為硝酸鉻、醋酸鉻，三氧化鉻或者其他鉻酸鹽；

4)將所述混合物進(jìn)行包膜，使其表面包覆上一層碳，即制得所述手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料。

步驟2)中所述的強(qiáng)堿是氫氧化鉀。

步驟3)中將所述粉體針狀焦炭化，是將所述粉體針狀焦與催化劑混合均勻，在700℃炭化1小時(shí)。

步驟2)中所述酸性溶液是鹽酸、硫酸的混合。

實(shí)施例二：

一種制備鋁殼手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料的方法，包括步驟：

1)將石油系針狀焦粉碎至粒徑為5μm的粉體針狀焦；

2)將所述粉體針狀焦于500℃在強(qiáng)堿溶液中進(jìn)行脫灰2小時(shí)，再在酸性溶液中進(jìn)行酸洗，然后水洗和干燥；

3)將所述粉體針狀焦炭化然后與鉻源化合物混合，得到混合物；其中所述鉻源化合物為硝酸鉻、醋酸鉻，三氧化鉻或者其他鉻酸鹽；

4)將所述混合物進(jìn)行包膜，使其表面包覆上一層碳，即制得所述手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料。

步驟2)中所述的強(qiáng)堿是氫氧化鈉。

步驟3)中將所述粉體針狀焦炭化，是將所述粉體針狀焦與催化劑混合均勻，在800℃炭化2小時(shí)。

9驟2)中所述酸性溶液是鹽酸、硫酸、硝酸的混合。

實(shí)施例三：

一種制備鋁殼手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料的方法，包括步驟：

1)將石油系針狀焦粉碎至粒徑為6μm的粉體針狀焦；

2)將所述粉體針狀焦于600℃在強(qiáng)堿溶液中進(jìn)行脫灰3小時(shí)，再在酸性溶液中進(jìn)行酸洗，然后水洗和干燥；

3)將所述粉體針狀焦炭化然后與鉻源化合物混合，得到混合物；其中所述鉻源化合物為硝酸鉻、醋酸鉻，三氧化鉻或者其他鉻酸鹽；

4)將所述混合物進(jìn)行包膜，使其表面包覆上一層碳，即制得所述手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料。

步驟2)中所述的強(qiáng)堿是氫氧化鉀、氫氧化鈉的混合。

步驟3)中將所述粉體針狀焦炭化，是將所述粉體針狀焦與催化劑混合均勻，在900℃炭化3小時(shí)。

步驟2)中所述酸性溶液是鹽酸。

本發(fā)明各實(shí)施例制備的電極性能參數(shù)如下表：

由上表可見，使采用該鋰離子電池負(fù)極材料制得的電極的充放電電位為0.25～0.5V，首次庫侖效率高于85％，比容量在180次反復(fù)充放電后仍保持在280～300mAh/g，且對(duì)電解液具有良好的適配性。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。