[发明专利]一种高性能人造石墨类负极材料前驱体的制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能人造石墨类负极材料前驱体的制备方法，主要特点为：a、选用喹啉不溶物质量百分比含量≤0.5％、残炭质量百分比为10‑40％的精制煤沥青为原料；b、将上述原料放入炭化装置进行炭化，具体的炭化条件如下：炭化时间：6～8小时；炭化温度：450℃～490℃；炭化压力：0.20～0.6MPa；氮气流量：0.01～0.20m³/h；c、将上述炭化条件下获得的炭化物进行氮气氛下的热处理后获得所制备前驱体，具体的热处理条件为：热处理温度：600‑1000℃；氮气流量：0.30‑1m³/h；热处理时间：20min‑2h。

技术领域

本发明涉及一种制备优质人造石墨类锂离子电池负极材料前驱体的技术。

背景技术

在锂离子电池发展前期，负极材料主要以天然石墨、MCMB为主。随着锂离子电池产业的发展，特别是动力电池的爆发式增长，对负极材料的容量、循环性和倍率性要求不断提高，同时价格不断降低。因此，人造石墨类负极材料应运而生，占比越来越大，已成为动力电池负极材料的主流。目前，用于制备人造石墨类锂离子电池负极材料的原料主要有：针状焦、石油焦、沥青焦。传统上，针状焦主要用于生产超高功率石墨电极；沥青焦主要应用于增碳剂、铝用阳极、特炭等领域。由于应用领域不同，要求的性能不同，因此开发一种满足动力电池用负极材料的前驱体技术势在必行。目前，相关文献及报道中还没有看到有关专门用于锂离子电池负极材料的前驱体的制备技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种专门用于制备锂离子电池负极材料的前驱体的方法，以该方法制备的前驱体为原料制备出来的负极材料具有更好的颗粒形态和电化学性能。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种高性能人造石墨类负极材料前驱体的制备方法，其特点为：

a、选用喹啉不溶物质量百分比含量≤0.5％、残炭质量百分比为10-40％的精制煤沥青为原料；

b、将上述原料放入炭化装置进行炭化，具体的炭化条件如下：

炭化时间：6～8小时；

炭化温度：450℃～490℃；

炭化压力：0.20～0.6MPa；

氮气流量：0.01～0.20m³/h；

c、将上述炭化条件下获得的炭化物进行氮气气氛下的热处理后获得所制备前驱体，具体的热处理条件为：

热处理温度：600-1000℃；

氮气流量：0.30-1m³/h；

热处理时间：20min-2h。

作为本发明的优选实施例之一，所述原料的喹啉不溶物质量百分比含量≤0.4％、残炭质量百分比为15-40％。

作为本技术方案的进一步改进，原料在炭化装置进行炭化时，具体的炭化条件如下：

炭化时间：6～8小时；

炭化温度：460℃～480℃；

炭化压力：0.20～0.4MPa；

氮气流量：0.02～0.20m³/h。

也作为本技术方案的进一步改进，所述热处理具体的热处理条件为：

热处理温度700-1000℃；

氮气流量：0.30-1m³/h；

热处理时间：20min-1h。