[发明专利]一种高压实快充负极材料及提升快充石墨负极材料压实密度的方法

说明书

本发明涉及一种高压实快充负极材料及提升快充石墨负极材料压实密度的方法。所述方法为：取石墨为原料并与包覆剂混合均匀，得一次混合物；将一次混合物高温碳化处理，得一次包覆石墨；将一次包覆石墨解聚，得一次解聚物料；将一次解聚物料与包覆剂混合均匀，得二次混合物；将所述二次混合物高温碳化处理，得二次包覆石墨；将二次包覆石墨解聚，得到高压实快充负极材料。本发明在一次碳包覆后，再次混合包覆剂进行碳化包覆，能够弥补第一次包覆不充分的部位，使得包覆更加完善均匀，改善负极材料的快充性能；另外，由于采用二次包覆的方法，包覆效果亦更加均匀，因此可以保证快充性能的同时，降低包覆剂的用量，改善压实性能并且降低成本。

技术领域

本发明属于锂离子电池材料领域，具体涉及一种高压实快充负极材料及提升快充石墨负极材料压实密度的方法。

背景技术

随着市场对电动汽车的需求日益增加，人们对电动汽车的快速充电性能提出了越来越高的要求。电动汽车的快速充电性能由作为动力核心的动力电池决定，而动力电池的快速充电性能取决于其负极材料的快充能力。

目前，通常通过对负极材料表面进行碳包覆来提升其快充性能。这种表面包覆改性的方法对于负极材料快充性能的提升明显，但同时也存在降低负极材料压实密度的缺点。在碳包覆过程中，碳不能均匀地包覆在负极材料表面，碳与碳、碳与材料之间不能紧密接触，产生的空隙，这些因素降低负极材料的压实密度。而负极材料压实密度的降低，意味着相同体积的电池储电量的下降，进而降低了电动汽车的续航能力。这也增加了人们对续航里程的忧虑，降低人们对电动汽车的购买意愿。

即现有的专利技术，通常采用不同的碳源前驱体来进行碳包覆，在技术路线上分为固相包覆和液相包覆。但这些技术均以提升快充性能、低温性能和电化学性能为目的，对包覆后负极材料压实密度下降没有有效改善。

故基于此，提出本发明技术方案。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种高压实快充负极材料及提升快充石墨负极材料压实密度的方法，能够达到兼顾快充与高压实、高容量的效果。

本发明的方案是，提供一种提升快充石墨负极材料压实密度的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)取石墨为原料，并与包覆剂混合均匀，得到一次混合物；其中，石墨可以为人造石墨或天然石墨，可以为一次颗粒、二次颗粒或复合颗粒中的一种；

(2)在惰性气体保护下，将所述一次混合物高温碳化处理形成内包覆层，得到一次包覆石墨；

(3)将所述一次包覆石墨解聚，得到一次解聚物料；

(4)将所述一次解聚物料与包覆剂混合均匀，得到二次混合物；

(5)在惰性气体保护下，将所述二次混合物高温碳化处理形成外包覆层，得到二次包覆石墨；

(6)将所述二次包覆石墨解聚，得到高压实快充负极材料。

需要强调的是，本发明中共进行了两次碳包覆，使得包覆更加完善均匀。

优选地，所述包覆剂为沥青、焦油或聚乙烯树脂中的一种或几种的组合。

优选地，所述石墨与所述包覆剂的重量比为100:1～100:8；所述一次解聚物料与所述包覆剂的重量比为100:1～100:8。发明人对包覆剂比例与压实密度之间的关系进行了探究，结果如表1所示。本发明每次碳包覆均采用较低比例的包覆剂，能够避免碳与碳、碳与材料之间因不能紧密接触而产生的空隙的情况，进而提升负极材料的压实密度。

表1包覆剂比例与压实密度对应关系