[发明专利]用于碳负极材料的包覆沥青的制备方法

说明书

本发明提供了一种用于碳负极材料的包覆沥青的制备方法，其包括如下步骤：将软沥青制备成精制沥青A；将所述精制沥青A通过闪蒸塔闪蒸，得到精制沥青B；将所述精制沥青B和软化点不低于100℃的古马隆树脂进行复配，得到所述用于碳负极材料的包覆沥青；其中，所述精制沥青A的软化点位35～45℃，喹啉不溶物含量为痕量；所述精制沥青B的软化点为85～100℃，喹啉不溶物含量为痕量。本发明具有如下的有益效果：通过软化点≧100℃的古马隆树脂的添加大大增强了包覆沥青的浸润性。

技术领域

本发明涉及煤焦油沥青深加工领域，特别是煤焦油沥青深加工领域中煤沥青的改性，改性后的沥青应用于不同的碳材料领域。

背景技术

用于生产锂电池的原料主要包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜四大部分。其中正极材料是锂离子电池四大关键材料之一，约占电池制造成本的30％，是决定电池安全、性能、成本和寿命的关键材料。负极材料技术与市场相对较为成熟，成本比重最低，占10％左右。

已大规模商业化应用的锂离子电池负极材料主要是石墨类(包括天然石墨、人造石墨、MCMB)，其余如软碳、硬碳、硅/碳复合材料以及钛酸锂等尚在试验开发阶段及少量试用阶段。如图1所示。

生产石墨类负极材料的原料主要有天然石墨、石油焦、沥青焦、针状焦以及包覆沥青(按用户对负极材料的性能要求可用或不用)。

由于石墨本身存在一些结构缺陷，根据用途不同，有的需要对其进行包覆处理，减少其首次不可逆容量，提高循环性能。一般地，天然石墨类负极材料都需要进行包覆，包覆用沥青的用量约占负极材料的7～10％，2015年我国天然石墨累负极材料产量约为2万吨；有部分人造石墨类负极材料需要进行包覆。据估算，2015年我国包覆用沥青用量超过4000吨，据厂家介绍，目前包覆沥青的市场价格在1.6～1.8万元/吨。

一般包覆沥青的软化点为230～280℃，包括油系和煤系，目前国内市场上出售的包覆沥青主要是油系，生产厂家为辽阳信德和大连华强，另外，济宁和湛江有两个厂家试生产的少量煤系包覆沥青及德国吕德格的高软化点煤系沥青供负极材料厂家试用，效果有待市场验证。

辽宁信德于2011年开发了油系可纺沥青和包覆沥青，随新能源汽车和光伏产业的发展，市场需求不断增加。

随着人类对负极材料能量密度和功率密度要求的提高，一些软化点为110～130℃逐渐应用于硬碳类、硅碳类负极材料，以提高负极材料的的循环稳定性、降低首次循环的不可逆容量损失和提高耐大电流充放电特性。

发明内容

为了适应当今负极材料发展的需要，本发明开发出一种更优异的硬碳类、硅碳类负极材料用包覆沥青。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于碳负极材料的包覆沥青的制备方法，其包括如下步骤：

将软沥青制备成精制沥青A；

将所述精制沥青A通过闪蒸塔闪蒸，得到精制沥青B；

将所述精制沥青B和软化点不低于100℃的古马隆树脂进行复配，得到所述用于碳负极材料的包覆沥青；

其中，所述精制沥青A的软化点位35～45℃，喹啉不溶物含量为痕量；所述精制沥青B的软化点为85～100℃，喹啉不溶物含量为痕量。

作为优选方案，所述软沥青是由中温沥青通过离心分离、精制沉降或闪蒸分离的方法制得的。

作为优选方案，所述离心分离的温度为70～120℃，所述精制沉降的温度为70～250℃，所述闪蒸分离的温度为250～380℃，表压为-90～-60kPa。

作为优选方案，所述闪蒸塔的塔顶压力为-90～-50kPa，塔底温度为330℃。