[发明专利]一种高倍率人造石墨负极材料的制备方法

权利要求书

1.一种高倍率人造石墨负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）粉碎整形尾料选择：严格分类选择石油焦、沥青焦、针状焦和沥青粉碎/整形后的尾料，粒径D50在1~7μm；

（2）混合：以焦类尾料作为骨料、沥青尾料为粘结剂，加入填充料，加入分散介质和表面活性剂，室温下混合，然后在具有机械剪切作用的融合设备中均匀混合；骨料、粘结剂、填充料质量比100 : 0.1~0.8 : 0.1~0.8；粘结剂、分散介质质量比1 : 2~1 : 4，粘结剂、表面活性剂质量比100 : 0.1~0.5；所述分散介质为石油焦油、煤焦油、重油、丙酮、乙醚、正己烷或乙醇中的一种或多种；

（3）静态包覆造粒：将混料在80~160Mpa的单位压力下进行模压成型，在惰性气体保护下，以300~1500℃进行碳化热处理10~50小时；

（4）破碎球形化：将碳化包覆造粒后的物料进行破碎球形化，粒径D50在8~25μm；

（5）二次混和：将步骤（4）球形化过程产生的“尾料”混配至球形化后的材料中，填充颗粒间缝隙，加入改性剂，然后在具有机械剪切作用的融合设备中均匀混合；总物料与改性剂质量比80 : 20~95 : 5；

（6）高温石墨化处理：将所得二次混料以2800~3200℃进行高温石墨化；

（7）混料筛分：将石墨化处理后的混料进行筛分，既得高倍率人造石墨负极材料；

步骤（2）中所述填充料为碳纳米管、石墨烯、炭黑中的一种或多种；

步骤（5）中所述改性剂为酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂或糠醛树脂中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述骨料、粘结剂、填充料质量比为100 : 0.1~0.5 : 0.1~0.4。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述粘结剂、表面活性剂质量比为100: 0.1~0.2。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）将混料在100~120Mpa的单位压力下进行模压成型。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）在惰性气体保护下，以500~1300℃进行碳化热处理。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）在惰性气体保护下，以800~1000℃进行碳化热处理。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）进行碳化热处理15~40小时。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）静态包覆造粒：进行碳化热处理20~30小时。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）将碳化包覆造粒后的物料进行破碎球形化，粒径D50在10~20μm。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述炭黑为乙炔黑、科琴黑中的一种或者多种。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述表面活性剂为油酸、聚乙二醇（PEG）中的一种或多种。

12.一种如权利要求1-11任一项所述的方法制备得到的高倍率人造石墨负极材料，其特征在于，制得的高倍率人造石墨负极材料性能参数为：D50粒径为8~25 μm；比表面积1.0~2.0 m²/g；充、放电倍率＞10C的情况下；首次放电容量≥345 mAh/g；首次放电效率≥90%。