[发明专利]增碳剂及其制备方法

权利要求书

1.一种增碳剂，其特征在于：所述增碳剂按质量百分比,由95～98.5％的石 墨料与1.5～5.0％的粘接剂组成,所述石墨料由微粉石墨与电极粉末混合后得到， 粒度不超过74.0μm，微粉石墨与电极粉末的质量比为41～65:40～65；所述粘接 剂由无机粘接剂和有机粘接剂按质量比1：0.75～1.4组成；所述无机粘接剂为原 硅酸、硅酸盐和粘土中的一种以上与纯水的溶液，质量浓度为40.0～50.0％，硅 酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸镁和硅酸钙中的一种以上；所述有机粘接剂由淀 粉、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶和聚四氟乙烯中的一种以上与 水的溶胶，质量浓度为2.5～15.0％。

2.根据权利要求1所述的增碳剂，其特征在于：所述粘接剂的粘度为 950～1563cP，pH值为6.5～10.2。

3.根据权利要求1所述的增碳剂，其特征在于：所述微粉石墨为锂离子电 池负极石墨材料加工过程中产生的石墨尾料，锂离子电池负极石墨材料为天然 鳞片石墨、石油针状焦制人造石墨、煤系针状焦制人造石墨和中间相碳微球中 的一种以上；所述电极粉末为废石墨电极的粉末料，废石墨电极为铸造用电炉 回收的石墨电极、电解铝回收的废石墨电极、石墨冷铁回收料和废石墨坩埚料 中的一种以上。

4.一种增碳剂的制备方法，包括以下步骤：

一、将微粉石墨与电极粉末按照质量比为41～65：40～65混合均匀，得到混 合后的石墨料；

二、在保护性气氛下，将石墨料以5.0～30.0℃/min的升温速度,从室温升温 至1800～2800℃,保温0.5～30.0h，然后炉内自然降温至室温，过200目筛，得到 石墨原料；

三、将原硅酸、硅酸盐和粘土中的一种以上与纯水混合，得到无机粘接剂， 无机粘接剂的质量浓度为40.0～50.0％；所述硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸镁 和硅酸钙中的一种以上；

四、将淀粉、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶和聚四氟乙烯中 的一种以上的粉末，加入到100℃的纯水中，80～200rpm转速下搅拌0.1～2.0h后， 自然降温至室温,配制成质量浓度为2.5～15.0％的溶胶状的有机粘接剂；

五、按无机粘接剂与有机粘接剂的质量比为1：0.75～1.4,将无机粘接剂缓慢 加入到有机粘接剂中，搅拌速度为400～1000rpm，加入完毕持续搅拌混合 0.1～10h，得到粘接剂；

六、按质量百分比，将1.5～5.0％的粘接剂加入到95～98.5％的石墨原料中， 直接在80～150℃的温度环境中处理，转速为200～5000rpm，时间为0.1～30.0h， 得到造粒原料；

七、造粒，得到增碳剂。

5.根据权利要求4所述的增碳剂的制备方法，其特征在于：所述微粉石墨 为锂离子电池负极石墨材料加工过程中产生的石墨尾料，锂离子电池负极石墨 材料为天然鳞片石墨、石油针状焦制人造石墨、煤系针状焦制人造石墨和中间 相碳微球中的一种以上，粒度不超过74.0μm；所述电极粉末为废石墨电极的粉 末料，废石墨电极为铸造用电炉回收的石墨电极、电解铝回收的废石墨电极、 石墨冷铁回收料和废石墨坩埚料中的一种以上，粒度不超过74.0μm。

6.根据权利要求4所述的增碳剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一混 合转速为200～1000rpm，混合时间为0.1～10.0h。

7.根据权利要求4所述的增碳剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二保 护性气氛为氮气、氩气中的一种或两种混合气,气体的纯度为99.9～99.999％。

8.根据权利要求4所述的增碳剂的制备方法，其特征在于：所述步骤五粘 接剂的粘度为950～1563cP，pH值为6.5～10.2。

9.根据权利要求4所述的增碳剂的制备方法，其特征在于：所述步骤七造 粒，颗粒直径为0.01～5.00mm，长度为0.10～10.0mm。

10.根据权利要求4所述的增碳剂的制备方法，其特征在于：所述步骤七后 将增碳剂颗粒烘干或自然风干干燥，所述烘干温度为60～150℃，烘干时间为 0.5～50.0h。