[发明专利]一种利用氧化石墨烯制备锂离子负极材料的方法

说明书

本发明公开了一种利用氧化石墨烯制备锂离子负极材料的方法，包括以下步骤：S1：材料准备：准备氧化石墨烯原料和包覆料，且氧化石墨烯原料和包覆料的重量比为75:25‑80:20，备用；S2：碾磨：将S1中所述的氧化石墨烯原料投放到碾磨设备中进行碾磨处理，得到初加工氧化石墨烯原料，备用；S3：提纯：将S2中所述的初加工氧化石墨烯原料投放到提纯设备中进行一次石墨化提纯处理，得到提纯石墨烯原料，备用。本发明采用的锂离子负极材料的制备方法提高了石墨化工序工艺，能够进行深度石墨化提纯，不同于简单的表面催化石墨化，用此材料制成的电池综合性能高。

技术领域

本发明涉及储能材料制备技术领域，尤其涉及一种利用氧化石墨烯制备锂离子负极材料的方法。

背景技术

石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”。随着炭素材料应用领域不断拓宽，炭素行业迎来全面快速的发展。其作为具有抗拉、抗压性能强、抗热震性能优良、耐烧蚀性强等特性的炭素材料，其被应用于锂离子电池负极材料、半导体、光伏太阳能、太阳能热发电、电火花及模具加工、核能、冶金、航天等众多领域。

经检索，申请号为201810020684.X的专利文件公开了一种表面多层石墨烯化的石墨锂离子电池负极材料及制备方法，属于储能材料制备领域。常规的石墨氧化都在水溶剂中进行，需要大量的腐蚀性酸和强氧化剂，批量生产存在安全风险。而当以熔盐作为溶剂时可以提升反应温度、减少氧化剂用量，同时熔盐可以回收再利用。本发明用安全、绿色的熔盐法对鳞片石墨进行高温表面氧化腐蚀，获得不易团聚的表面石墨烯化的石墨负极材料，使得材料具备原位多层化，电导各向同性增强，提高材料电子电导率和嵌锂能力，制备出的材料具有更好的循环性能。

长期以来，国内外对许多材料进行了研究和探索，锂离子电池负极材料以炭材料为主，主要有人造石墨和天然石墨两种。一般制备方法是两者进行搭配混合使用，它们共同缺点无法得到好的解决，导致材料加工性能差。

天然石墨同样存在振实密度低，比表面积高的特点，作为制备负极材料的原料还是不太理想。普通人造石墨存在比表面积高、振实密度低、颗粒形态差、放电容量低等缺点不适合直接作为制备负极材料的条件，如果须要使用此类人造石墨就必须再进行改制，石墨结构稳定性的提高不能得到保证，也增大了生产成本，因此我们提出了一种利用氧化石墨烯制备锂离子负极材料的方法用于解决上述问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种利用氧化石墨烯制备锂离子负极材料的方法。

本发明提出的一种利用氧化石墨烯制备锂离子负极材料的方法，包括以下步骤：

S1：材料准备：准备氧化石墨烯原料和包覆料，且氧化石墨烯原料和包覆料的重量比为75:25-80:20，备用；

S2：碾磨：将S1中所述的氧化石墨烯原料投放到碾磨设备中进行碾磨处理，得到初加工氧化石墨烯原料，备用；

S3：提纯：将S2中所述的初加工氧化石墨烯原料投放到提纯设备中进行一次石墨化提纯处理，得到提纯石墨烯原料，备用；

S4：分级：对S3中所述的提纯石墨烯原料进行分级筛选，得到微粒径石墨烯原料，备用；

S5：包覆：将S4中所述的微粒径石墨烯原料和S1中所述是包覆料投放到浸渍设备中进行浸渍处理，得到混合材料，备用；

S6：焙烧：将S5中所述的混合材料投放到焙烧设备中进行焙烧炭化处理得到焙烧后的混合材料；

S7：冷却：将S6中所述的焙烧后的混合材料冷却至室温，得到炭化混合材料；

S8：石墨化：将S7中所述的炭化混合材料投放到石墨化炉中进行石墨化提纯，得到氧化石墨烯负极材料；

S9：机械加工：对S8中所述的氧化石墨烯负极材料进行加工修饰，得到椭圆形负极材料。