[发明专利]一种低温锂离子电池中负极石墨的表面改性处理方法

摘要

一种低温锂离子电池中负极石墨的表面改性处理方法，根据质量比将石墨添加到浓硫酸中混合搅拌10～50min，之后添加高锰酸钾和助剂并在温度0～30℃时氧化1～3h，再添加二次蒸馏水和过氧化氢，搅拌冷却后经过过滤、水洗将石墨取出并在400～600℃条件下进行高温氧化处理，氧化处理的时间控制在10～50min，氧化后再将石墨放入碳酸锂溶液中侵泡1～5h，侵泡后水洗至pH＝7，最后将石墨在120℃条件下进行真空烘干，真空烘干即可制备出经表面改性处理且用于低温锂离子电池中的负极石墨，既可以降低石墨的缺陷度，又可以提高石墨的不可逆容量和离子扩散速率，增大石墨的层间距，提高锂离子电池的传输速率及结构稳定性。

主权项

一种低温锂离子电池中负极石墨的表面改性处理方法，该表面改性处理方法使用到石墨、浓硫酸、高锰酸钾、助剂、二次蒸馏水、过氧化氢及碳酸锂，其特征是：按质量配比是：石墨∶浓硫酸∶高锰酸钾∶助剂∶二次蒸馏水∶过氧化氢＝1∶{6～8}∶{1.2～1.5}∶{0～2}∶{5～15}∶{2～6}；上述助剂是甲酸、乙酸、氯化铁、硝酸中的任一种；根据上述质量比，将石墨添加到浓硫酸中混合搅拌10～50min，之后添加高锰酸钾和助剂并在温度0～30℃时氧化1～3h，再添加二次蒸馏水和过氧化氢，搅拌冷却后经过过滤、水洗将石墨取出并在400～600℃条件下进行高温氧化处理，氧化处理的时间控制在10～50min，氧化后再将石墨放入碳酸锂溶液中侵泡1～5h，侵泡后水洗至pH＝7，最后将石墨在120℃条件下进行真空烘干，真空烘干即可制备出经表面改性处理且用于低温锂离子电池中的负极石墨；上述碳酸锂的浓度控制在0.4～0.6g/L；对表面改性处理的负极石墨的性能要求如下：克容量≥370mAh/g，首次效率≥94％，0℃克容量≥250mAh/g，层间距D₀₀₂≥0.3490nm，扩散系数≥1.0×10^‑11。