复合碳骨架材料、锂碳材料及其制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种复合碳骨架材料，其特征在于，所述复合碳骨架材料为微米尺寸的多孔微球形式，每个微球由作为电子导体的碳纳米管和作为锂离子导体的固态电解质纳米颗粒构成，其中所述碳纳米管相互交缠团聚而形成直径为1μm～100μm的微球主体结构，所述固态电解质纳米颗粒附着在碳纳米管的交织处，每个微球的内部和表面上具有多个孔径为1-100nm的孔隙。2.如权利要求1所述的复合碳骨架材料，其特征在于，固态电解质纳米颗粒包括锂镧锆氧或锂镧锆钛氧纳米颗粒。3.如权利要求1所述的复合碳骨架材料，其特征在于，所述复合碳骨架材料中电子导体与锂离子导体的质量比例为0.5:1-2000:1。4.如权利要求1所述的复合碳骨架材料，其特征在于，所述复合碳骨架材料的颗粒的粒径d50为5-20μm。5.一种锂碳材料，其特征在于，所述锂碳材料包含权利要求1-4中任一项所述的复合碳骨架材料和存在于所述复合碳骨架材料的孔隙中或者存在于所述复合碳骨架材料的孔隙中和表面上的金属锂。6.如权利要求5所述的锂碳材料，其特征在于，所述锂碳材料中金属锂的质量百分比含量为10％-95％。7.一种制备如权利要求1-4中任一项所述的复合碳骨架材料的方法，其特征在于，所述方法包括：将碳纳米管和固态电解质纳米颗粒一起分散于水性溶剂中形成水性分散液，然后喷雾造粒。8.一种制备锂碳材料的方法，其特征在于，所述方法包括：将熔融的金属锂与如权利要求1-4中任一项所述的复合碳骨架材料混合，然后冷却。9.如权利要求5-6中任一项所述的锂碳材料在锂电池中的应用。10.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述锂电池包括锂二次电池。

技术总结
本发明涉及复合碳骨架材料、锂碳材料及其制备方法和应用。复合碳骨架材料为微米尺寸的多孔微球形式，每个微球由作为电子导体的碳纳米管和作为锂离子导体的固态电解质纳米颗粒构成，其中所述碳纳米管相互交缠团聚而形成直径为1μm～100μm的微球主体结构，所述固态电解质纳米颗粒附着在碳纳米管的交织处，每个微球的内部和表面上具有多个孔径为1-100nm的孔隙。锂碳材料包含该复合碳骨架材料和存在于其孔隙中或者存在于其孔隙中和表面上的金属锂。由于锂碳材料中同时存在电子和锂离子通道，在充放电过程中，锂离子和电子都被迅速传导，因此极大地提高了倍率充放电性能。此极大地提高了倍率充放电性能。此极大地提高了倍率充放电性能。


技术研发人员：王亚龙 刘承浩 孔德钰 孙兆勇 郇庆娜 陈强
受保护的技术使用者：中能中科（天津）新能源科技有限公司
技术研发日：2020.04.30
技术公布日：2021/11/2