【CN109830669A】一种高倍率人造石墨负极材料的制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910153855.0

(22)申请日 2019.03.01

(71)申请人 安徽科达洁能新材料有限公司

地址 243000 安徽省马鞍山市当涂县正圆

大道

(72)发明人 何英锡　梅海龙　陈伟　龙伟　

冷九够　付健　戴涛　

(74)专利代理机构 马鞍山市金桥专利代理有限

公司 34111

代理人 鲁延生

(51)Int.Cl.

H01M 4/36(2006.01)

H01M 4/587(2010.01)

H01M 4/62(2006.01)

H01M 10/0525(2010.01)

H01M 10/42(2006.01)

(54)发明名称

一种高倍率人造石墨负极材料的制备方法

(57)摘要

本发明属于锂离子电池领域，涉及一种高倍

率人造石墨负极材料的制备方法，包括如下步

骤：(1)粉碎整形尾料优选；(2)混合；(3)静态包

覆造粒；(4)破碎球形化；(5)二次混合；(6)高温

石墨化处理；(7)混料筛分，本发明方法制得的负

极材料具有优异的高倍率充放性能，同时其循

环、低温性能表现良好，该方法还充分将生产加

工焦类原材料/沥青原料中产出的副产品进行高

附加值处理和回收利用，具有广阔市场前景，降

低了固废的处理成本，

带来实际经济效益。权利要求书1页 说明书6页 附图1页CN 109830669 A 2019.05.31

C N 109830669

A

权　利　要　求　书1/1页CN 109830669 A

1.一种高倍率人造石墨负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)粉碎整形尾料优选：严格分类优选石油焦、沥青焦、针状焦和沥青粉碎/整形后的尾料，粒径D50在1～7μm；

(2)混合：以焦类尾料作为骨料、沥青尾料为粘结剂，加入填充料，加入分散介质和表面活性剂，室温下混合，然后在具有机械剪切作用的融合设备中均匀混合；骨料、粘结剂、填充料质量比100:0.1～0.8:0.1～0.8，优选100:0.1～0.5:0.1～0.4；粘结剂、分散介质质量比1:2～1:4，粘接剂、表面活性剂质量比100:0.1～0.5，优选100:0.1～0.2；

(3)静态包覆造粒：将混料在80～160Mpa下，优选100～120Mpa的单位压力下进行模压成型，在惰性气体保护下，以300～1500℃，优选500～1300℃，更优选800～1000℃，进行碳化热处理10～50小时，优选15～40小时，更优选20～30小时；

(4)破碎球形化：将碳化包覆造粒后的物料进行破碎球形化，粒径D50在8～25μm，优选10～20μm；

(5)二次混和：将球形化过程产生的“尾料”混配至球形化后的材料中，填充颗粒间缝隙，加入改性剂，然后在具有机械剪切作用的融合设备中均匀混合；总物料与改性剂质量比80:20～95:5；

(6)高温石墨化处理：将所得二次混料以2800～3200℃进行高温石墨化；

(7)混料筛分：将石墨化处理后的混料进行筛分，既得高倍率快充石墨。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述填充料为碳纳米管、石墨烯、炭黑、乙炔黑、科琴黑中的一种或者多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述分散介质为石油焦油、煤焦油、重油、丙酮、乙醚、正己烷或乙醇中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述表面活性剂为油酸、聚乙二醇(PEG)中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述改性剂为酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂或糠醛树脂中的一种或多种。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的方法制备得到的高倍率人造石墨负极材料，其特征在于，制得的高倍率快充石墨性能参数为：D50粒径为8～25μm；比表面积1.0～2.0m2/g；充、放电倍率＞10C；首次放电容量≥345mAh/g；首次放电效率≥90％。

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