[发明专利]表面改性的低表面积石墨、制备其的方法及其应用

权利要求书

1.表面改性合成石墨，具有1.0至4m²/g的BET表面积、5.0-6.5范围内的pH值，并且示出大于1的垂直轴微晶尺寸L_c与平行轴微晶尺寸L_a的比率L_c/L_a。

2.根据权利要求1所述的表面改性合成石墨，进一步通过单独或组合的以下参数中的任一个表征：

i)1-3.5m²/g范围内的BET表面积；

ii)大于1.5的L_c/L_a的比率；

iii)10-50μm范围内的粒径分布D₉₀；

iv)5-40μm范围内的粒径分布D₅₀；

v)通过XRD测定的50-200nm的微晶尺寸L_c；

vi)通过拉曼光谱测定的5-100nm的微晶尺寸L_a；

vii)大于50ppm的氧含量；

viii)大于0.8g/cm³的振实密度；

ix)低于20ppm的Fe含量；和/或

x)低于0.04％的灰分含量。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的表面改性合成石墨，进一步通过以下各项表征：

i)2.24-2.26g/cm³范围内的二甲苯密度；和/或

ii)当利用具有632.8nm的激发波长的激光测定时，示出低于0.3的I_D/I_G比率R(I_D/I_G)。

4.根据权利要求3所述的表面改性合成石墨，通过以下参数表征：

i)2.3-3m²/g范围内的BET表面积；

ii)100-180nm范围内的微晶尺寸L_c；

iii)10-40nm范围内的微晶尺寸L_a；

iv)5.2-6.0范围内的pH值；

v)大于90ppm的氧含量；

vi)大于0.98g/cm³的振实密度；以及

vii)25-35μm范围内的粒径分布D₉₀。

5.根据权利要求3所述的表面改性合成石墨，其中所述石墨通过在500-1100℃的温度以2-30min范围内的处理时间氧化具有1m²/g至3.5m²/g范围内的BET表面积的合成石墨可获得，其中合成石墨起始材料是非磨制合成石墨。

6.根据权利要求1或权利要求2所述的表面改性合成石墨，进一步通过单独或组合的以下参数中的任一个表征：

i)1-2m²/g范围内的BET表面积；和/或

ii)2.1-2.26g/cm³范围内的二甲苯密度。

7.根据权利要求6所述的表面改性合成石墨，其中所述石墨通过在合成石墨起始材料上在500-1000℃的温度利用烃气体和3-120min范围内的处理时间的化学气相沉积可获得。

8.根据权利要求6所述的表面改性合成石墨，其中所述表面改性合成石墨通过以下参数表征：

i)1.3-1.8g/cm³范围内的BET表面积；

ii)100-160nm范围内的微晶尺寸L_c；

iii)20-60nm范围内的微晶尺寸L_a；和可选地

iv)大于80ppm的氧含量。

9.一种用于改性合成石墨的表面的方法，其中具有1-4m²/g的BET表面积的合成石墨进行选自氧化和化学气相沉积的表面改性过程，从而形成具有5.0-6.5范围内的pH值的表面改性合成石墨，其中所述表面改性合成石墨具有的微晶尺寸L_c和微晶尺寸L_a之间的比率L_c/L_a大于表面改性之前所述合成石墨的L_c/L_a比率。