[发明专利]一种利用C/C复合材料颗粒制备锂离子负极材料的方法

权利要求书

1.一种利用C/C复合材料颗粒制备锂离子负极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、选料配料：选用为体积密度为1.55~1.75g/cm³、拉伸强度4.0~7.0kgf/mm²、拉伸弹性模量1500~1900kgf/mm²、压缩强度为3.5~5.0kgf/mm²、压缩弹性模量1400~1800kgf/mm²、层间剪切强度0.82~1.17kgf/mm²的C/C复合材料，并将所述C/C复合材料进行碾磨分级后，留下粒度D₅₀为10~30μm的C/C复合材料颗粒作为原料；选用软化点为83~90℃，结焦值为≥48%，灰分≤0.20%，喹啉不溶物≤0.20%的中温煤沥青为包覆料；所述包覆料中温煤沥青与原料C/C复合材料颗粒的质量比为：20:80~28:72；

S2、包覆：将配料完成的C/C复合材料颗粒和包覆料中文沥青置于浸渍罐中，在280~650℃的温度和7~12KPa的压力下进行浸渍8~15h，获得混合材料；

S3、焙烧：将包覆完成的混合材料置于焙烧炉中进行焙烧炭化，焙烧的升温曲线为：在120~320℃时，升温速率为2.5℃/h，升温时间为80h；在320~520℃时，升温速率为3.5℃/h，升温时间为57h；在520~820℃时，升温速率为4℃/h，升温时间为75h；在820~1100℃时，升温速率为3℃/h，升温时间为93h，停止焙烧后保持24h后，自然降温至室温出炉；

S4、石墨化：将焙烧炭化后的混合材料置于石墨化炉中进行石墨化提纯，时间为450~500小时，石墨化的最高温度为2850~3100℃，得到所述的锂离子负极材料。

2.根据权利要求1所述的一种利用C/C复合材料颗粒制备锂离子负极材料的方法，其特征在于，所述锂离子负极材料的粒度D₅₀为10~25μm，真密度≥2.18g/cm3，灰分≤0.15%，振实密度≥1.20g/cm3，比表面积≤0.6m²/g，首次放电容量310~370mAh/g，首次放电效率≥93% 。

3.根据权利要求1所述的一种利用C/C复合材料颗粒制备锂离子负极材料的方法，其特征在于，所述步骤S1中，选用的C/C复合材料的体积密度为1.60~1.75g/cm³、拉伸强度4.0~7.0kgf/mm²、拉伸弹性模量1600~1800kgf/mm²、压缩强度4.0~5.0kgf/mm²、压缩弹性模量1500~1700kgf/mm²、层间剪切强度0.85~1.15kgf/mm²。

4.根据权利要求1所述的一种利用C/C复合材料颗粒制备锂离子负极材料的方法，其特征在于，所述步骤S1中，留下作为原料的C/C复合材料颗粒的粒度D₅₀为11~29μm。

5.根据权利要求1所述的一种利用C/C复合材料颗粒制备锂离子负极材料的方法，其特征在于，所述步骤S1中，包覆料中温煤沥青与原料C/C复合材料颗粒的质量比为：20:80~25:75。

6.根据权利要求1所述的一种利用C/C复合材料颗粒制备锂离子负极材料的方法，其特征在于，所述步骤S1中碾磨分级具体是指：将C/C复合材料放入碾磨设备机里进行碾磨加工，然后将碾磨后的C/C复合材料根据其粒径进行分级处理，留下粒度D₅₀为10~30μm的C/C复合颗粒作为原料。

7.根据权利要求1所述的一种利用C/C复合材料颗粒制备锂离子负极材料的方法，其特征在于，还包括以下步骤：将步骤S4得到的锂离子负极材料进行机械加工，修饰成椭圆形。