[发明专利]包覆剂、快充石墨及其制备方法和应用、电池

权利要求书

1.一种快充石墨的制备方法，其包括以下步骤：

S1、将包覆剂与石墨骨料混合，得浆料；所述包覆剂包括两亲性炭材料、pH调节剂和水；所述两亲性炭材料的残炭值为40％～70％；所述两亲性炭材料占所述包覆剂的质量百分比为20％～70％；所述包覆剂的pH值为12以上；

所述石墨骨料的粒径为5～20μm；所述石墨骨料的碳含量不低于99.9％；所述石墨骨料的石墨化度为93％～99％；

S2、将所述浆料干燥、固化，得前驱体；所述干燥、固化在同一设备中进行，所述干燥、固化的过程为对所述浆料进行分段热处理，所述分段热处理包括：

(1)第一段热处理：温度为80～200℃，保温时间为1～3h；

(2)第二段热处理，温度为200～400℃，保温时间为1～3h；

(3)第三段热处理，温度为400～700℃，保温时间为1～3h；

S3、将所述前驱体碳化，即得所述快充石墨。

2.根据权利要求1所述的快充石墨的制备方法，其特征在于，所述两亲性炭材料占所述包覆剂的质量百分比为20％～40％；

和/或，所述两亲性炭材料为沥青基两亲性炭材料和/或生焦基两亲性炭材料；

和/或，所述两亲性炭材料的残炭值为50％～65％；

和/或，所述pH调节剂为可挥发或完全分解为气体的碱性物质；

和/或，所述包覆剂还包括导电添加剂；

和/或，所述包覆剂还包括增稠剂。

3.根据权利要求2所述的快充石墨的制备方法，其特征在于，所述两亲性炭材料占所述包覆剂的质量百分比为30％；

和/或，所述沥青基两亲性炭材料选自煤焦油沥青基两亲性炭材料、煤沥青基两亲性炭材料、石油沥青基两亲性炭材料和中间相基两亲性炭材料中的一种或多种；

和/或，所述生焦基两亲性炭材料选自石油焦基两亲性炭材料和针状焦基两亲性炭材料中的一种或两种；

和/或，所述两亲性炭材料的残炭值为52％或61％；

和/或，所述pH调节剂为氨水或乙二胺；

和/或，所述导电添加剂选自碳纳米管、石墨烯和导电石墨中的一种或多种；

和/或，按照残炭值计算，所述导电添加剂占所述包覆剂的质量百分比为1～30％；

和/或，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠。

4.根据权利要求3所述的快充石墨的制备方法，其特征在于，所述两亲性炭材料为石油焦基两亲性炭材料或石油沥青基两亲性炭材料；

和/或，所述碳纳米管为单壁碳纳米管；

和/或，按照残炭值计算，所述导电添加剂占所述包覆剂的质量百分比为1％～15％。

5.根据权利要求2所述的快充石墨的制备方法，其特征在于，所述包覆剂包括石油焦基两亲性炭材料、乙二胺和水；所述石油焦基两亲性炭材料占所述包覆剂的质量百分比为30％；所述包覆剂的pH值为13；

或者，所述包覆剂包括石油沥青基两亲性炭材料、乙二胺和水；所述石油沥青基两亲性炭材料占所述包覆剂的质量百分比为30％；所述包覆剂的pH值为13。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的快充石墨的制备方法，其特征在于，所述包覆剂的制备方法包括将所述两亲性炭材料和所述pH调节剂溶解于所述水中即可。

7.根据权利要求6所述的快充石墨的制备方法，其特征在于，所述包覆剂的制备方法包括：将所述两亲性炭材料溶解在所述水中，再加入所述pH调节剂调节pH为12以上，即得；或者，将所述pH调节剂溶解在所述水中得到pH为12以上的碱性溶液，再将所述两亲性炭材料溶解在所述碱性溶液中，即得。

8.根据权利要求1所述的快充石墨的制备方法，其特征在于，步骤S1中，按照残炭值计算，所述包覆剂与所述石墨骨料的质量比为(1～20)：100；

和/或，所述石墨骨料为经过包覆处理或未经过包覆处理的天然石墨或人造石墨；其中，所述人造石墨为单颗粒或二次颗粒；

和/或，所述混合的设备为混料机、捏合机或融合机；

和/或，所述混合的温度不超过80℃。