[发明专利]一种煤衍生人造石墨材料的制备方法及用途

权利要求书

1.一种煤衍生人造石墨材料的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1、原料活化，将煤破碎并细化成200目以下的煤粉，然后对煤粉进行物理活化或化学活化；

步骤2、合金催化剂渗入，将活化后的煤粉与镁盐、添加剂和硼氢化钠按照1：（0.5-6）：（0.3-4）：0.5的质量比例放于溶剂中，在氮气气氛下进行微波水热2 h -10 h，反应温度为110℃-160 ℃，反应结束后进行过滤，然后将固体产物经过1-4天冷冻干燥得到含有均匀分布合金组分的煤粉混合物；

步骤3、低温石墨化，将步骤2制得的煤粉混合物在真空或保护气氛炉中600℃-1600 ℃煅烧1 h -20 h，产物用2 M盐酸清洗除去杂质、过滤后烘干即得煤衍生人造石墨材料；

步骤2中所使用的镁盐为氧化镁、氯化镁、碳酸镁、硝酸镁、乙酸镁、硅酸镁、硫酸镁和铬酸镁中的一种或任意几种混合物；

步骤2中的添加剂为碳酸铝、醋酸铝、硫酸铝、碳酸铁、硫酸铁、醋酸铁、二茂铁、碳酸镍、醋酸镍、硫酸镍、碳酸钴、醋酸钴、硫酸钴中的一种或任意几种混合物。

2.根据权利要求1所述的一种煤衍生人造石墨材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所使用的煤包括无烟煤、烟煤、次烟煤、焦煤或褐煤中的一种或任意几种混合物。

3.根据权利要求1所述的一种煤衍生人造石墨材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述物理活化为空气或者二氧化碳气体活化，活化温度为200℃-450℃，反应时间为2 h -5h。

4.根据权利要求1所述的一种煤衍生人造石墨材料的制备方法，其特征在于，步骤1中的化学活化，煤与活化剂和水的质量比为1：（1-10）：（1-100），活化剂为NaOH、KOH或ZnCl₂，活化温度为400℃-800℃，活化时间为1h -4 h。

5.根据权利要求1所述的一种煤衍生人造石墨材料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述的溶剂为水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙酮中的一种或者几种的任意比混合物。

6.根据权利要求1所述的一种煤衍生人造石墨材料的制备方法，其特征在于，步骤3中所述保护气氛为氩气、氮气和氢气中的一种或者几种的任意比混合物。

7.根据权利要求1所述的一种煤衍生人造石墨材料的制备方法，其特征在于，步骤3中煅烧炉子为微波真空熔炼炉、反重力微波冶金炉、真空热压烧结炉或空微波马弗炉。

8.权利要求1至7中任意一项所述的一种煤衍生人造石墨材料的制备方法所制备的石墨材料作为锂电池负极材料的用途。