[发明专利]中间相炭微球制备锂离子电池负极材料的方法

权利要求书

1.一种中间相炭微球制备锂离子电池负极材料的方法，其特征在于：将中间相炭微球与压缩空气形成雾状，喷入等离子区域，温度为2800～3500℃，经微秒级的时间，在非氧化气氛下，中间相炭微球被碳化，收集固态蜂窝状的灰黑色碳化物粉末；所述等离子枪或等离子炬的轴线与喷枪的轴线夹角为0＜夹角＜90°，压缩空气压力为2～3kg/cm²，等离子枪或等离子体炬的功率为60~180kW，中间相炭微球流量为0.1～2kg/min。

2.根据权利要求1所述的中间相炭微球制备锂离子电池负极材料的方法，其特征在于：所述等离子区域温度为3000～3200℃或3000℃。

3.根据权利要求1所述的中间相炭微球制备锂离子电池负极材料的方法，其特征在于：所述等离子枪或等离子炬的轴线与喷枪的轴线夹角为15°≤夹角≤60°、20°≤夹角≤45°、25°≤夹角≤30°或30°。

4.根据权利要求1所述的中间相炭微球制备锂离子电池负极材料的方法，其特征在于：所述压缩空气压力为2.1～2.9kg/cm²或2.2kg/cm²。

5.根据权利要求1所述的中间相炭微球制备锂离子电池负极材料的方法，其特征在于：所述中间相炭微球流量为0.2～1.6kg/min。

6.根据权利要求5所述的中间相炭微球制备锂离子电池负极材料的方法，其特征在于：所述中间相炭微球流量为0.4～1.1kg/min。

7.根据权利要求6所述的中间相炭微球制备锂离子电池负极材料的方法，其特征在于：所述中间相炭微球流量为0.5～0.6kg/min。

8.根据权利要求1所述的中间相炭微球制备锂离子电池负极材料的方法，其特征在于：将碳化物粉末放入化学气相沉积炉中，充入氮气，流量为0.5~1.5 L/min.M³，以10～20℃/min的升温速度，升温至600～750℃后，充入乙炔气体，流量为2～4L/min.M³，时间1~3h后停止充入乙炔气体，炉内自然降温至室温，得到中间相炭微球的锂离子电池负极材料。

9.根据权利要求8所述的中间相炭微球制备锂离子电池负极材料的方法，其特征在于：所述沉积温度为700℃，时间为2h。

10.根据权利要求1所述的中间相炭微球制备锂离子电池负极材料的方法，其特征在于：所述中间相炭微球采用以下方制备得到，包括以下步骤：一、混合，将沥青或芳香族重质油，与催化剂铁、镍或钴的氧化物，按质量百分比90-98%：2-10%，进行混合，得到混合原料；沥青为石油沥青或煤沥青，沥青的软化点为30-120℃，针入度为30-130；芳香族重质油为煤焦油、石油工业重油、催化裂化渣油、蒽油或萘；铁的氧化物为FeO、铁FeO₂、Fe₂O₃或Fe₃O₄；镍的氧化物为NiO或Ni₂O₃；钴的氧化物为CoO、Co₂O₃或Co₃O₄；

二、聚合反应，将混合原料以10-20℃/min的升温速度，升温至350-450℃，保温11-15h，炉内自然冷却至室温，得到中间相炭微球与基质的混合物。从升温开始至降温结束期间充入氮气，氮气流量为0.5-1.5L/min.M³，并以50-100r/min的转速混合物进行搅拌；三、分离，将含有中间相炭微球与基质的混合物，以21000-15000r/min转速，分离出中间相炭微球；四、干燥，采用喷雾干燥的方法得到中间相炭微球，进口温度为100-350℃，得到干燥后的中间相炭微球,过筛使其粒度为5～75um。