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復(fù)合硬碳材料及制法、負(fù)極漿料及極片、二次電池和裝置的制作方法

文檔序號:41957550發(fā)布日期:2025-05-20 16:51閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種復(fù)合硬碳材料,其特征在于,所述復(fù)合硬碳材料包括:硬碳材料和填充在所述硬碳材料的孔隙內(nèi)的疏水化合物,所述疏水化合物為下式(i)表示的化合物:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合硬碳材料,其特征在于,在所述式(i)中,r11、r12、r21、r31、r32、r33各自獨(dú)立地選自h、sh、oh、nh2、鹵素、未取代的或取代的c1~c4烷基、未取代的或取代的5元至6元雜芳基或6元至10元芳基、未取代的或取代的3元至6元環(huán)烷基或雜環(huán)烷基、酰胺基或硫代甲酰胺基;當(dāng)c1~c4烷基、5元至6元雜芳基、6元至10元芳基、3元至6元環(huán)烷基或雜環(huán)烷基是取代的時(shí),它們的取代基各自獨(dú)立地包括oh、nh2、鹵素、c1~c4烷基、6元至10元芳基、3元至6元環(huán)烷基或雜環(huán)烷基中的至少一種;

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合硬碳材料,其特征在于,在所述式(i)中,r11、r12、r21、r31、r32、r33各自獨(dú)立地選自h、sh、oh、nh2、苯基、4-羥基苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、噻唑基、咪唑基、吡啶基、哌啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、環(huán)氧乙烷基、環(huán)硫乙烷基、環(huán)己烷基、苯甲基、硫代甲酰胺基、1-吡咯烷-2-基-甲基、c1~c4烷基中的任意一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的復(fù)合硬碳材料,其特征在于,所述疏水化合物選自下述化合物中的至少一種:

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的復(fù)合硬碳材料,其特征在于,在所述復(fù)合硬碳材料中,所述疏水化合物與所述硬碳材料的重量比例為0.1~5:100。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的復(fù)合硬碳材料,其特征在于,所述疏水化合物通過π-π共軛相互作用和/或范德華力相互作用固定在所述硬碳材料的孔隙內(nèi)。

7.一種復(fù)合硬碳材料的制備方法,其特征在于,所述方法包括:

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,在所述式(i)中,r11、r12、r21、r31、r32、r33各自獨(dú)立地選自h、sh、oh、nh2、鹵素、未取代的或取代的c1~c4烷基、未取代的或取代的5元至6元雜芳基或6元至10元芳基、未取代的或取代的3元至6元環(huán)烷基或雜環(huán)烷基、酰胺基或硫代甲酰胺基;當(dāng)c1~c4烷基、5元至6元雜芳基、6元至10元芳基、3元至6元環(huán)烷基或雜環(huán)烷基是取代的時(shí),它們的取代基各自獨(dú)立地包括oh、nh2、鹵素、c1~c4烷基、6元至10元芳基、3元至6元環(huán)烷基或雜環(huán)烷基中的至少一種;

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制備方法,其特征在于,在所述式(i)中,r11、r12、r21、r31、r32、r33各自獨(dú)立地選自h、sh、oh、nh2、苯基、4-羥基苯基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、噻唑基、咪唑基、吡啶基、哌啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、環(huán)氧乙烷基、環(huán)硫乙烷基、環(huán)己烷基、苯甲基、硫代甲酰胺基、1-吡咯烷-2-基-甲基、c1~c4烷基中的任意一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,所述疏水化合物選自下述化合物中的至少一種:

11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,將所述疏水化合物和所述硬碳材料以重量比例0.1~5:100混合均勻。

12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,所述超臨界流體選自超臨界二氧化碳、超臨界一氧化氮、超臨界乙炔、超臨界三氟甲烷、超臨界三氯甲烷、超臨界甲烷、超臨界乙烷、超臨界丙烷、超臨界乙烯、超臨界丙烯、超臨界甲醇、超臨界乙醇、超臨界丙酮、超臨界氟氯化碳或超臨界氙。

13.根據(jù)權(quán)利要求7至12中任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,所述硬碳材料和所述疏水化合物在所述超臨界流體中的反應(yīng)時(shí)長為2h至10h。

14.一種負(fù)極漿料,其特征在于,所述負(fù)極漿料包括權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的復(fù)合硬碳材料和溶劑,以及導(dǎo)電劑、分散劑和粘結(jié)劑中的至少一種。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的負(fù)極漿料,其特征在于,以所述負(fù)極漿料中的固含量計(jì),所述復(fù)合硬碳材料的含量為85wt%至97wt%;所述導(dǎo)電劑的含量為0至5wt%;所述分散劑的含量為0.5wt%至5wt%;所述粘結(jié)劑的含量為0.5wt%至5wt%。

16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的負(fù)極漿料,其特征在于,所述溶劑為水。

17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述的負(fù)極漿料,其特征在于,相對于所述負(fù)極漿料的總重量計(jì),所述負(fù)極漿料的總固含量為40wt%至65wt%。

18.根據(jù)權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的負(fù)極漿料,其特征在于,

19.一種負(fù)極極片,其特征在于,所述負(fù)極極片包括負(fù)極集流體以及設(shè)置在負(fù)極集流體至少一個(gè)表面上的負(fù)極膜層,所述負(fù)極膜層包括權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的復(fù)合硬碳材料。

20.一種二次電池,其特征在于,所述二次電池包括權(quán)利要求19所述的負(fù)極極片。

21.一種用電裝置,其特征在于,所述用電裝置包括權(quán)利要求20所述的二次電池。


技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁?fù)合硬碳材料及其制備方法、負(fù)極漿料及負(fù)極極片、二次電池和用電裝置。該復(fù)合硬碳材料包括:硬碳材料和填充在硬碳材料的孔隙內(nèi)的疏水化合物,所述疏水化合物為下式(I)表示的化合物。本申請?zhí)峁┑膹?fù)合硬碳材料能夠減少負(fù)極漿料的發(fā)泡,進(jìn)而提升二次電池的循環(huán)性能。

技術(shù)研發(fā)人員:吳啟凡,李玲,鐘奇能,張偉,宋書濤,張小細(xì)
受保護(hù)的技術(shù)使用者:寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/5/19
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