[发明专利]人造石墨材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种人造石墨材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将焦炭进行煅烧、粉碎，得到焦炭粉体；其中，所述煅烧的温度为450-1200℃；

S2、将所述焦炭粉体进行结构定型处理，得到人造石墨生料；

S3、将所述人造石墨生料进行石墨化处理。

2.如权利要求1所述人造石墨材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述焦炭为石油焦、煤焦和沥青焦的一种或多种；

和/或，所述焦炭为非针焦和/或针状焦；

较佳地，所述焦炭为石油非针焦和/或石油针状焦。

3.如权利要求1所述人造石墨材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述煅烧的温度为600-1100℃，例如650℃或1000℃；

和/或，所述煅烧在热处理设备中进行，所述热处理设备为罐式炉、隧道窑、梭式窑、回转炉、回转窑或箱式炉；

和/或，所述粉碎采用机械破碎设备进行粉碎，所述机械破碎设备为辊压磨。

4.如权利要求1所述人造石墨材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述焦炭粉体的粒径为4-18μm，较佳地为8-15μm，更佳地为8-9μm或9-10μm。

5.如权利要求1所述人造石墨材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述人造石墨生料的结构为单颗粒结构、二次颗粒结构、或者单颗粒与二次颗粒复合结构；

当所述人造石墨生料的结构为单颗粒结构时，所述结构定型处理的操作较佳地包括：将所述焦炭粉体预石墨化处理；

较佳地，所述预石墨化处理的温度为900-1200℃，例如1200℃；

较佳地，所述预石墨化处理在热处理设备中进行，所述热处理设备为罐式炉、隧道窑、梭式窑、回转炉、回转窑或箱式炉；

当所述人造石墨生料的结构为二次颗粒结构时，所述结构定型处理的操作较佳地包括：将混合料搅拌加热，所述混合料包括所述焦炭粉体和沥青；

较佳地，所述焦炭粉体和所述沥青的质量比为100：(8-20)，例如100:12；其中，所述沥青的软化点较佳地为150-300℃，例如250℃；

较佳地，所述搅拌加热在搅拌加热的设备中进行，所述搅拌加热的设备为卧式釜或者回转窑；

较佳地，所述加热的温度为450-700℃，例如650℃；

较佳地，所述加热的时间为120-480min，例如300min。

6.如权利要求1所述人造石墨材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述石墨化处理的温度为2600-3000℃，例如2800℃；

和/或，所述石墨化处理在石墨化炉中进行，所述石墨化炉较佳地为连续式石墨化炉、坩埚式石墨化炉或厢体式石墨化炉；

和/或，在所述石墨化处理之后包括混料、除磁和筛分。

7.如权利要求1所述人造石墨材料的制备方法，其特征在于，所述人造石墨材料的制备方法还包括：S4、将步骤S3得到的物料进行碳包覆处理；所述碳包覆处理是将步骤S3得到的物料与碳包覆剂混合，热处理，碳化；

较佳地，所述碳包覆剂为沥青或者大分子聚合物，更佳地为沥青，其中，所述沥青的软化点较佳地为150-300℃，例如250℃；当所述碳包覆剂为沥青时，步骤S3得到的物料与所述沥青的质量比较佳地为100：(2-7)，例如100:3.5；

较佳地，所述热处理在热处理设备中进行，所述热处理设备为卧式釜或者回转窑；

较佳地，所述热处理的温度为450-650℃；

较佳地，所述热处理的时间为200-300min；

较佳地，所述碳化的设备为辊道窑；

较佳地，所述碳化的温度为900-1200℃，例如1150℃；

较佳地，在所述碳包覆处理之后还包括混料、除磁和筛分。

8.一种人造石墨材料，其特征在于，所述人造石墨材料由如权利要求1-7中任一项所述的人造石墨材料的制备方法制得。

9.一种如权利要求8所述的人造石墨材料作为锂离子电池负极材料的应用。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的负极材料为如权利要求8所述的人造石墨材料。