[发明专利]一种人造石墨负极材料、其制备方法和在锂离子电池中的应用

权利要求书

1.一种人造石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将石油焦颗粒、树脂和分散剂混合，搅拌升温，得到石油焦二次颗粒；

(2)将所述石油焦二次颗粒与煅后针状焦颗粒混合，得到人造石墨前驱体；

(3)将所述人造石墨前驱体进行石墨化过程，得到人造石墨负极材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述石油焦颗粒的粒径为8～12μm；

优选地，步骤(1)所述石油焦颗粒的制备过程包括：将石油焦通过初破、磨粉及分级粉碎，得到石油焦颗粒。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述树脂包括酚醛树脂；

优选地，步骤(1)所述分散剂为无水乙醇；

优选地，步骤(1)所述石油焦颗粒和树脂的质量比为(2～9):1。

4.如权利要求1-3之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述搅拌升温的过程中，搅拌的速度为15～35Hz；

优选地，步骤(1)所述搅拌升温的过程中，升温的方式为：由常温升至300℃的时间为0.5～2h，然后由300℃升至500℃的时间为0.5～1.5h，最后由500℃升至600～700℃的时间为1～3h，保温3～5h；

优选地，步骤(1)所述搅拌升温之前，还包括真空干燥的过程；

优选地，步骤(1)所述混合为通过高速搅拌混料机进行混合。

5.如权利要求1-4之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述煅后针状焦颗粒的粒径为10～15μm；

优选地，步骤(2)所述煅后针状焦颗粒的制备过程包括：将煅后针状焦通过初破、磨粉及分级粉碎，得到煅后针状焦颗粒。

6.如权利要求1-5之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述石油焦二次颗粒与煅后针状焦颗粒的质量比为(0.6～1.5):1；

优选地，步骤(2)所述混合为搅拌混合，优选搅拌速度为15～30Hz；

优选地，步骤(2)所述混合在卧式混料机中进行。

7.如权利要求1-6之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述石墨化过程的温度为2600～3000℃；

优选地，步骤(3)所述石墨化过程的时间为20～50h；

优选地，步骤(3)所述石墨化过程在立式石墨化炉中进行。

8.如权利要求1-7之一所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将石油焦通过初破、磨粉及分级粉碎成8～12μm的石油焦颗粒；

(2)将煅后针状焦通过初破、磨粉及分级粉碎成10～15μm的煅后针状焦颗粒；

(3)将步骤(1)制得的石油焦颗粒、树脂和分散剂混合，所述石油焦颗粒和树脂的质量比为(2～9):1，通过高速搅拌混料机将其混合，然后采用真空干燥将分散剂挥发；

(4)将步骤(3)制得的石油焦颗粒投入卧式反应釜中，搅拌升温，搅拌速度为15～35Hz，升温的方式为：由常温升至300℃的时间为0.5～2h，然后由300℃升至500℃的时间为0.5～1.5h，最后由500℃升至600～700℃的时间为1～3h，保温3～5h，得到石油焦二次颗粒；

(5)将所述石油焦二次颗粒与步骤(2)得到的煅后针状焦颗粒按质量比为(0.6～1.5):1，通过卧式混料机搅拌混合，搅拌速度为15～30Hz，得到人造石墨前驱体；

(6)将所述人造石墨前驱体通过立式石墨化炉进行石墨化过程，所述石墨化过程的温度为2600～3000℃，所述石墨化过程的时间为20～50h，得到人造石墨负极材料。

9.一种人造石墨负极材料，其特征在于，所述人造石墨负极材料通过权利要求1-8之一所述的制备方法得到；

优选地，所述人造石墨负极材料的粒径D50为13～17μm。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求9所述的人造石墨负极材料。