[发明专利]一种高容量兼顾快充石墨负极材料的制备方法在审

专利信息
申请号: 202011345710.X 申请日: 2020-11-26
公开(公告)号: CN112479197A 公开(公告)日: 2021-03-12
发明(设计)人: 杨正龙;陈静 申请(专利权)人: 同济大学
主分类号: C01B32/20 分类号: C01B32/20;C01B32/05;C01B32/21;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525
代理公司: 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 代理人: 许耀
地址: 200092 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 容量 兼顾 石墨 负极 材料 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种高容量兼顾快充石墨负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)原料粉碎:将原料粉碎、整形至D50为5-10μm;

(2)混合:将粉碎后的原料与粘结剂按质量比为100:5-50混合均匀;

(3)造粒:在惰性气氛保护下,在加热的反应釜中进行造粒,冷却至室温得到D50为10-18μm的物料;

(4)高温石墨化:在惰性气氛保护下,将造粒后的物料进行高温石墨化,冷却至室温;

(5)分级:将石墨化后的物料经过分级得到粒径大小为12-20μm的样品;

(6)碳化包覆:将分级后的样品与包覆剂按质量比为100:5-30混合均匀后,在惰性气氛保护下,碳化,冷却至室温;

(7)成品处理:将碳化得到的样品混料、筛分得到D50为12-20μm的高容量兼顾快充石墨负极材料。

2.根据权利要求1所述的一种高容量兼顾快充石墨负极材料的制备方法,其特征在于,所述的原料为石油焦和针状焦中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的一种高容量兼顾快充石墨负极材料的制备方法,其特征在于,所述的粘结剂为酚醛树脂、石油沥青、煤沥青、糠醛树脂、石油焦油和煤焦油中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种高容量兼顾快充石墨负极材料的制备方法,其特征在于,所述的粘结剂为石油沥青、煤沥青或石油焦油。

5.根据权利要求1所述的一种高容量兼顾快充石墨负极材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,在300-800℃的反应釜中进行造粒3-12h。

6.根据权利要求1所述的一种高容量兼顾快充石墨负极材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,将造粒后的物料以2500-3000℃进行高温石墨化24-72h。

7.根据权利要求1所述的一种高容量兼顾快充石墨负极材料的制备方法,其特征在于,所述的包覆剂为沥青、酚醛树脂、石油焦油、煤焦油和石墨烯浆料中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的一种高容量兼顾快充石墨负极材料的制备方法,其特征在于,所述的包覆剂为石油焦油、煤焦油或石墨烯浆料中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的一种高容量兼顾快充石墨负极材料的制备方法,其特征在于,步骤(6)中,以800-2000℃进行碳化5-24h。

10.根据权利要求1所述的一种高容量兼顾快充石墨负极材料的制备方法,其特征在于,所述的高容量兼顾快充石墨负极材料的比表面积为0.7-1.5m2/g,振实密度为0.8-1.1m3/g,克容量≥360mAh/g,首次效率≥94%。

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