專利名稱：鋰離子電池負(fù)極用碳微球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電池材料，尤其是涉及一種鋰離子電池負(fù)極用碳微球。
背景技術(shù)：
鋰離子電池的主要組成部分有正極、負(fù)極、可以傳導(dǎo)鋰離子的電解質(zhì)以及把正負(fù)極隔開的隔膜。在充電時(shí)正極材料中的鋰離子開始脫離正極通過隔膜向負(fù)極方向遷移，在負(fù)極上與一個(gè)電子被還原為鋰并存貯在負(fù)極材料中。放電時(shí)在負(fù)極中鋰失去一個(gè)電子而變成鋰離子，并通過隔膜向正極方向遷移并存貯在正極材 料中。由于在充放電時(shí)鋰離子是在正負(fù)極之間來(lái)回遷移，所以鋰離子電池通常又稱“搖椅電池”。電池正極一般是一些插鋰化合物，包括LiCo02、LiNiO2, LiMn2O4, LiFePO4等，負(fù)極材料主要是采用碳-鋰插層化合物，電解質(zhì)為溶解了 LiPF6、LiClO4, LiAsF6等的溶劑。溶劑主要有EC、PC、DMC, CLMC等。在充電過程巾，鋰離子從LiCoO2脫出，通過有機(jī)電解液嵌入石墨中。同時(shí)電子經(jīng)由外電路進(jìn)入到負(fù)極，保證負(fù)極的電荷平衡放電時(shí)則相反，鋰離子從負(fù)極中脫出回到LiCoO2中。充放電過程中發(fā)生的是鋰離子在正負(fù)極之間的移動(dòng)。天然石墨是一種很好的負(fù)極材料。它的成本低、結(jié)晶程度高，提純、粉碎、分級(jí)技術(shù)成熟，這些為其在鋰離子電池行業(yè)的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。但天然石墨作為電池負(fù)極有兩個(gè)明顯的缺點(diǎn)第一、與電解液的相容性比較差；第二、大電流充放電性能差。人們通過研究發(fā)現(xiàn)，石墨在首次循環(huán)過程中，由于與電解液發(fā)生反應(yīng)形成SEI膜，這層薄膜允許鋰離子自由穿過，防止溶劑化鋰離子進(jìn)入，這樣在石墨表面上形成的這層SEI膜就可以防止石墨電極不被電解液進(jìn)一步的腐蝕，維持良好的循環(huán)性能。但是，SEI膜的形成不可避免的會(huì)產(chǎn)生大的不可逆容量。因此，這個(gè)不可逆的反應(yīng)主要與溶劑種類和石墨的表面結(jié)構(gòu)有關(guān)。電解液對(duì)石墨材料的腐蝕分別發(fā)生在兩個(gè)位置發(fā)生一個(gè)是石墨的表面；另外一個(gè)是石墨層間，后者主要是由于溶劑化鋰離子的插入到石墨層問，溶劑與石墨發(fā)生反應(yīng)引起的。我們都知道石墨晶體是各向異性晶體，它有端面和基面，由于端面上有很多高活性基團(tuán)，所以端面比基面活潑很多，不可逆反應(yīng)大都發(fā)生在石墨的端面上。在石墨作為電極時(shí)，與電解液接觸的可能是端面，也可能是基面。
發(fā)明內(nèi)容為克服上述天然石墨作為電池負(fù)極與電解液的相容性比較差、大電流充放電性能差的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型目的在于提供一種體積比容量高、與電解液的相容性好、電流充放電大的鋰離子電池負(fù)極用碳微球。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的，一種鋰離子電池負(fù)極用碳微球，包括碳微球本體和包覆碳微球本體表面的無(wú)定形碳層。作為一種優(yōu)選方式,所述碳微球本體為圓球形或橢球形。本實(shí)用新型通過在碳微球表面包覆一層無(wú)定形碳層，使其具有球狀結(jié)構(gòu)，堆積密度大，可以實(shí)現(xiàn)緊密填充，制作體積比容量更高的電池；比表面積小，能減少充電時(shí)電解液在其表面生成SEI膜等副反應(yīng)引起的不可逆容量損失，還可以提高安全性；碳微球具有層狀分子平行排列結(jié)構(gòu)，有利于鋰離子的嵌入與脫嵌，一般經(jīng)分級(jí)處理后，符合粒徑要求的產(chǎn)品就直接用作鋰離子負(fù)極材料；由于其特有的球形和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，能滿足大電流充放電的要求。

圖I為本實(shí)用新型的剖面圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1，一種鋰離子電池負(fù)極用碳微球，包括橢球形碳微球本體I和包覆碳微球本體I表面的無(wú)定形碳層2。 以上是對(duì)本實(shí)用新型鋰離子電池負(fù)極用碳微球進(jìn)行了闡述，用于幫助理解本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，任何未背離本實(shí)用新型原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鋰離子電池負(fù)極用碳微球，其特征在于包括碳微球本體和包覆碳微球本體表面的無(wú)定形碳層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池負(fù)極用碳微球，其特征在于所述碳微球本體為圓球形或橢球形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電池材料，公開了一種鋰離子電池負(fù)極用碳微球，包括碳微球本體和包覆碳微球本體表面的無(wú)定形碳層。本實(shí)用新型作為鋰電池負(fù)極具有體積比容量高、與電解液的相容性好、電流充放電大的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M4/62GK202564478SQ201220149849
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者趙東輝, 戴濤, 周鵬偉 申請(qǐng)人:深圳市翔豐華科技有限公司