[发明专利]一种安全型改性石墨及其制备方法

权利要求书

1.一种安全型改性石墨，其特征在于，石墨外表面包覆一层常温NTC材料，所述常温NTC材料为尖晶石型结构的金属氧化物，其化学组成为A_wB_xC_yD_zO₄，A、B、C、D独立地选自Zn、Cd、Ga、In、Mn、Fe、Mg、Cu、Co、Ti、Ni、Cr、Si或Be，w+x+y+z＝3，且w、x、y、z中最多有1个为0；其中，石墨占总质量比例为80～98wt％，常温NTC材料占总质量比例为2～20wt％；B值范围为3800～6200K，25℃下电阻率为100～5×10⁶Ω·cm。

2.一种如权利要求1所述的安全型改性石墨的制备方法，包括以下步骤：

1)制备常温NTC包覆石墨前驱体：将常温NTC原料的混合液与石墨的分散液混合，得到混合分散液，将所述分散液进行喷雾干燥和打散工序，得到常温NTC包覆石墨的前驱体；

2)制备常温NTC包覆石墨负极材料：将常温NTC包覆石墨的前驱体在惰性气体保护下进行高温煅烧，冷却后进行混合、过筛、除磁得到常温NTC包覆石墨负极材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中常温NTC原料选自含有Zn、Cd、Ga、In、Mn、Fe、Mg、Cu、Co、Ti、Ni、Cr、Si或Be元素的乙酸盐、草酸盐、碳酸盐、硝酸盐、氧化物或氯化物中的一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中的常温NTC原料的混合液的制备方法为：将常温NTC原料按照比例溶于或分散于过量溶剂中，搅拌0.5～24h，使溶质完全溶解或分散，得到常温NTC原料的混合液。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中石墨的分散液的制备方法为：将石墨加入到有机溶剂中，超声处理0.5～24h，得到均匀稳定的石墨分散液。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)混合分散液的制备方法为：将制备好的常温NTC原料的混合液倒入制备好的石墨分散液中，搅拌0.5～24h，使石墨充分浸渍。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中石墨的分散液的石墨为天然石墨、人造石墨、中间相碳微球中的一种或两种以上的组合，粒径D50为5～35μm。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中的常温NTC原料的混合液中的液体为去离子水、无水乙醇、乙二醇、聚乙烯醇、聚乙二醇、异丙醇、丙二醇、丙三醇、丙酮、丁酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯的一种或两种以上的组合；步骤1)石墨的分散液中的液体为无水乙醇、乙二醇、聚乙烯醇、聚乙二醇、异丙醇、丙二醇、丙三醇、丙酮、丁酮、醋酸甲酯、醋酸乙酯中一种或两种以上的组合。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中的升温速率为1-10℃/min，煅烧温度为500～1300℃，煅烧时间为1～12h。

10.权利要求1所述的一种安全型改性石墨或权利要求2-9任一项所述的一种安全型改型石墨的制备方法制备得到的安全型改性石墨在制备锂离子电池中的用途。