[发明专利]一种锂离子电池用改性天然石墨的制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池用改性天然石墨的制备方法，包括以下步骤：(1)将鳞片状石墨颗粒与改性剂颗粒混合，改性剂质量百分比为5％～30％；(2)将步骤(1)所得的混合物装至容器内然后置于碳化炉内，在氮气气氛或者真空条件下，将碳化炉内的温度升温至100～250℃；(3)将步骤(2)所得的鳞片状石墨颗粒送至振动磨，通过振动磨调整鳞片状石墨颗粒的球形度。本发明通过将改性剂液化并填充到天然球形石墨的空隙中，加强球形石墨辊压后的结构稳定性，从而增强极片的液相传导，增强极片的倍率性能及循环性能，内部的软碳及硬碳材料具有较大的扩散系数，有利于锂离子的内部扩散，从而增强快充性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池负极材料加工技术领域，特别涉及一种一种锂离子电池用改性天然石墨的制备方法。

背景技术

锂离子电池用的天然球形石墨与人造石墨相比有着较大的成本优势，但存在着较明显的循环差及动力学性能差等劣势，由于球形石墨是由天然鳞片石墨经过球形化制作。现有技术一般是在球形天然石墨外部包覆一层软碳，此方法较难达到均一包覆，碳化后天然石墨往往较难压实，进一步球化形成的球形石墨内部有明显的空隙。因此，有必要提出一种新的制备方法，填充天然球形石墨的空隙，加强球形石墨辊压后的结构稳定性，使球形石墨辊压后能保持较稳定的球形形貌，当应用于锂离子电池负极时，有利于锂离子的内部扩散，从而增强快充性能。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种锂离子电池用改性天然石墨的制备方法，旨在解决现有技术中球形天然石墨外部包覆一层软碳难以达到均一包覆且内部有明显的空隙的技术问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种锂离子电池用改性天然石墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将鳞片状石墨颗粒与改性剂颗粒混合，所述改性剂颗粒为高温沥青、中低温沥青、阳离子乳化沥青、或热固性酚醛树脂；所述改性剂质量百分比为5％～30％；

(2)将步骤(1)所得的混合物装至容器内然后置于碳化炉内，在氮气气氛或者真空条件下，将碳化炉内的温度升温至100～250℃；

(3)将步骤(2)所得的鳞片状石墨颗粒送至振动磨，通过振动磨调整鳞片状石墨颗粒的球形度。

进一步地，所述的锂离子电池用改性天然石墨的制备方法中，步骤(1)中，所述鳞片状石墨颗粒为100目筛下物。

进一步地，所述的锂离子电池用改性天然石墨的制备方法中，步骤(1)中鳞片状石墨颗粒与改性剂颗粒通过VC混合机混合；混合时间为10～40分钟。

进一步地，所述的锂离子电池用改性天然石墨的制备方法中，，步骤(1)中VC混合机的转速为3～800r/min。

进一步地，所述的锂离子电池用改性天然石墨的制备方法中，步骤(2)中以3℃/min的速率升温至100～250℃。

进一步地，所述的锂离子电池用改性天然石墨的制备方法中，步骤(3)中振动磨的螺旋进料频率为1～5Hz，主机频率为20～70Hz，分级频率为10～50Hz。

进一步地，所述的锂离子电池用改性天然石墨的制备方法中，步骤(3)中通过振动磨将鳞片状石墨颗粒的球形度调整为70％～90％。

有益效果：本发明提供了一种锂离子电池用改性天然石墨的制备方法，相比现有技术，本发明提供的制备方法中避免了在石墨颗粒外层包覆一层软碳，而是将改性剂液化并填充到天然球形石墨的空隙中，加强球形石墨辊压后的结构稳定性，使球形石墨辊压后能保持较稳定的球形形貌，从而增强极片的液相传导，增强极片的倍率性能及循环性能，内部的软碳及硬碳材料具有较大的扩散系数，有利于锂离子的内部扩散，从而增强快充性能。