[发明专利]一种球形微晶石墨作为锂离子电容器负极材料的应用

摘要

本发明涉及一种球形微晶石墨作为锂离子电容器负极材料的应用，本发明中锂离子电容器包括正极片、负极片、隔膜和电解液，其中负极片所用的负极材料为微晶石墨经过预处理、整形、提纯和干燥步骤处理得到的球形微晶石墨材料，然后以此为原料制备锂离子电容器。该锂离子电容器在0.1C倍率下充放电时，首次充放电循环充电容量为395mAh/g，0.1C首次效率高达95.3%。本发明所使用的原料廉价、生产周期短，具有明显的社会和经济效益、易于实现工业化生产。

主权项

1.一种球形微晶石墨作为锂离子电容器负极材料的应用，所述锂离子电容器包括正极片、负极片、电解液和隔膜，其特征在于，所述负极片的制备方法为：首先向搅拌分散机内注入128wt%的去离子水，再向搅拌罐内加入2.4wt%的羧甲基纤维素钠，以35 r/min的转速搅拌75 min；向搅拌罐中加入92wt%的球形微晶石墨和3wt%的导电炭黑，待充分润湿后，抽真空至‑0.096 Mpa，以60 r/min的转速真空搅拌200 min；向搅拌罐内加入1.8wt%的丁苯橡胶，抽真空至‑0.089Mpa，以40 r/min的转速真空搅拌80 min；将上述浆料过200目筛；利用转移式涂布机涂布于10 μm厚的贯穿多孔铜箔的正反两面上，干燥之后单面涂布厚度为60 μm，涂布速度为3.2 m/min，并在鼓风干燥箱中85℃下烘干；将干燥后的极片利用辊压机压实后得到负极极片；其中，所述球形微晶石墨材料由以下方法制备得到：S1.预处理：以微晶石墨为原料，经浮选后得到其干精矿，然后采用剪切机进行预处理，功率为6 KW，转速为2000 r/min，得到粗碎微晶石墨；S2.整形：将步骤S1得到的粗碎微晶石墨在第一粉碎机中进行细碎处理，第一粉碎机的转速为2500 r/min，然后进行第一次分级、磁选和第二次分级，第一分级机和第二分级机的转速分别为2000 r/min、1800 r/min，得到球形化石墨初始产品；S3.提纯：将步骤S2得到的球形石墨初始产品，经过除尘处理后，采用40%的氢氟酸溶液与物料在超声波反应釜中进行2次提纯反应，氢氟酸与物料的液固比为3:1，反应温度为50℃，反应时间为2 h，得到球形石墨半成品；S4.干燥：将步骤S3得到的球形石墨半成品进行干燥处理，干燥处理温度为60℃，即得球形石墨最终产品；其中，微晶石墨为郴州市鲁塘石墨粉，其碳含量为70~80%。