[发明专利]一种同炉制备锂电池负极用石墨和碳化硅的方法

权利要求书

1.一种同炉制备锂电池负极用石墨材料和碳化硅的方法，其包括以下步骤：

1)粉体制备

将无烟煤进行粉碎，制成粉体材料；

2)高温石墨化

将步骤1)所得粉体材料置于坩埚内，向具有炉基底、炉头/炉尾墙体和可移动炉墙板的艾奇逊炉内装填保温料、用于生产碳化硅的反应料和所述坩埚，填料后若干所述坩埚被设置于所述艾奇逊炉的炉头/炉尾墙体方向上，所述坩埚的外周以通用分解石墨完全包覆，构成炉芯层，所述炉芯层位于所述艾奇逊炉的中部；所述炉芯层的外周被所述反应料完全包覆，所述反应料的外周被贴合所述炉基底、墙体和墙板内壁的保温料完全包覆；将艾奇逊炉通电，使炉芯温度达到1700～3300℃，煅烧后冷却取料，分别得到石墨和碳化硅。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1)的粉碎工序前还可包括将无烟煤预煅烧，形成煅烧料的步骤，优选使用罐式煅烧炉或者电热煅烧炉进行预煅烧，形成罐式煅烧料或者电热煅烧料后进行粉碎；优选所述预煅烧温度为1000～2000℃；所述预煅烧时间为8～30h。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于步骤1)中所得粉体材料具有的指标为：

D₁₀＝5～10μm；D₅₀＝11～24μm；D₉₀＝25～55μm；D_max≤80μm。

4.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于所述生产碳化硅的反应料包括碳原料和硅原料，其中碳元素和硅元素的摩尔比为0.5-0.8。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述碳原料包括无烟煤和石油焦，所述硅原料包括石英砂。

6.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于所述保温料为无烟煤、石英砂、石油焦、石墨及反应料反应后挥发出来聚集的无机物杂质中的一种或多种，所述无机物杂质包括二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙。

7.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于步骤3)中所述煅烧时间为8～80h。

8.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于所述通用分解石墨可以是天然石墨或者碳化硅生产中产生的人造石墨。

9.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于步骤1)和步骤2)中的所述无烟煤用石墨碎、针状焦、天然石墨、碳纤维、中间相碳微球或热解树脂碳中的一种或多种替换或者与石墨碎、针状焦、天然石墨、碳纤维、中间相碳微球或热解树脂碳中的一种或多种组合作为原料使用。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法，其特征在于，所述无烟煤为太西无烟煤。