[发明专利]一种结晶碳前驱体配煤的方法

说明书

本发明涉及结晶碳前驱体领域，公开了一种结晶碳焦粉前驱体配煤的方法，包括：(1)测定主焦煤单种煤成焦后的OTI值；(2)根据所述OTI值匹配相应方案进行配煤。本发明提供的结晶碳焦粉前驱体配煤的方法能够生产出质量稳定且品质优良的结晶碳前驱体材料，用本发明所产材料制备的锂电池负极材料具有高容量、高库伦效率的特点。

技术领域

本发明涉及结晶碳前驱体领域，具体地涉及一种结晶碳前驱体配煤的方法。

背景技术

结晶碳前驱体，是指用于生产结晶碳的前驱体材料，包括不定形的、板状的、片状的、球状的或纤维状的天然石墨或人造石墨或其组合，软碳、硬碳、中间相沥青碳化的产物、烧结的焦炭或其组合。烧结的焦炭粉末(以下简称焦粉)，因其来源广泛、价格低廉、实现废物再利用的特点，而成为结晶碳前驱体材料的首选，特别是用作锂电池负极材料前驱体。

焦粉生产过程中，配煤技术是一个核心环节，不同的原材料配比，会导致焦粉产品具有不同的质量和特性，进而导致所生产的锂电池负极材料电学性能的不同。

现有焦粉生产工艺，大多采用固定的配煤方案，而忽略了不同批次主焦煤之间的性质差别，导致所得焦粉产品质量不一致，且部分高质量主焦煤原料因配煤方案的固化导致浪费。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种能够根据主焦煤本身特质进行结晶碳焦粉前驱体配比调整，从而保障各批次焦粉品质稳定、电学性能优良，进而保障用其所生产的锂电池负极材料具有高容量和高库伦效率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种结晶碳前驱体配煤的方法，该方法包括：

(1)测定主焦煤单种煤成焦后所得焦炭中的各光学组织的含量，并根据所得含量计算OTI值，所述OTI值为光学各向异性指数；

(2)根据所述OTI值匹配以下方案进行配煤：

方案a、OTI值＞150时，配煤方案为：50-65质量％的主焦煤、15-25质量％的气煤、10-25质量％的瘦煤；

方案b、70≥OTI值≥150时，配煤方案为：60-75质量％的主焦煤、15-20质量％的气煤、5-20质量％的肥煤；

方案c、OTI值＜70时，配煤方案为：70-85质量％的主焦煤、5-20质量％的气煤、5-15质量％的瘦煤。

本发明提供的结晶碳焦粉前驱体配煤的方法能够生产出质量稳定、电学性能优秀的负极材料用前驱体焦粉。也即，以本发明提供的结晶碳焦粉前驱体配煤方案生产出的焦粉作为原料，能够生产出电学性能稳定、容量高、库伦效率高的负极材料。

本发明所述OTI值将主焦煤单种煤成焦后，所得焦粉焦炭光学组织指数。

优选情况下，在所述方案a中，配煤方案为：53-62质量％的主焦煤、20-25质量％的气煤、15-25质量％的瘦煤。

优选情况下，在所述方案b中，配煤方案为：62-70质量％的主焦煤、15-20质量％的气煤、10-20质量％的肥煤。

优选情况下，在所述方案c中，配煤方案为：75-85质量％的主焦煤、10-15质量％的气煤、5-10质量％的瘦煤。

本发明的发明人通过大量的创造性研究后发现，采用本发明所提供的配煤方案，特别是采用优选情况下的配煤方案时，由本发明的方法能够生产出质量稳定且品质高的焦粉，用该焦粉生产的电池负极材料容量和库伦效率高。

优选情况下，本发明所述瘦煤的干燥无灰基挥发分V_daf的含量为15-18质量％；黏结指数G_K.L为35-40；胶质层最大厚度Y值为7.5-8.5mm；更优选所述瘦煤单独成焦后的OTI值为95-110。