[發(fā)明專利]表面改性的低表面積石墨、制備其的方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380029972.7
• 申請(qǐng)日: 2013-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104364193B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邁克爾·E·斯帕爾;皮爾明·A·烏爾曼;西蒙尼·齊歇爾;米哈爾·古拉斯;弗拉維奧·莫爾納吉尼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英默里斯石墨及活性炭瑞士有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01B32/21
• 分類(lèi)號(hào): C01B32/21;C23C16/26;H01M4/04
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 余剛,張英

1.表面改性合成石墨，具有1.0至4m²/g的BET表面積、5.0-6.5范圍內(nèi)的pH值，并且示出大于1的垂直軸微晶尺寸L_c與平行軸微晶尺寸L_a的比率L_c/L_a。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面改性合成石墨，進(jìn)一步通過(guò)單獨(dú)或組合的以下參數(shù)中的任一個(gè)表征：

i)1-3.5m²/g范圍內(nèi)的BET表面積；

ii)大于1.5的L_c/L_a的比率；

iii)10-50μm范圍內(nèi)的粒徑分布D₉₀；

iv)5-40μm范圍內(nèi)的粒徑分布D₅₀；

v)通過(guò)XRD測(cè)定的50-200nm的微晶尺寸L_c；

vi)通過(guò)拉曼光譜測(cè)定的5-100nm的微晶尺寸L_a；

vii)大于50ppm的氧含量；

viii)大于0.8g/cm³的振實(shí)密度；

ix)低于20ppm的Fe含量；和/或

x)低于0.04％的灰分含量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的表面改性合成石墨，進(jìn)一步通過(guò)以下各項(xiàng)表征：

i)2.24-2.26g/cm³范圍內(nèi)的二甲苯密度；和/或

ii)當(dāng)利用具有632.8nm的激發(fā)波長(zhǎng)的激光測(cè)定時(shí)，示出低于0.3的I_D/I_G比率R(I_D/I_G)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的表面改性合成石墨，通過(guò)以下參數(shù)表征：

i)2.3-3m²/g范圍內(nèi)的BET表面積；

ii)100-180nm范圍內(nèi)的微晶尺寸L_c；

iii)10-40nm范圍內(nèi)的微晶尺寸L_a；

iv)5.2-6.0范圍內(nèi)的pH值；

v)大于90ppm的氧含量；

vi)大于0.98g/cm³的振實(shí)密度；以及

vii)25-35μm范圍內(nèi)的粒徑分布D₉₀。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的表面改性合成石墨，其中所述石墨通過(guò)在500-1100℃的溫度以2-30min范圍內(nèi)的處理時(shí)間氧化具有1m²/g至3.5m²/g范圍內(nèi)的BET表面積的合成石墨可獲得，其中合成石墨起始材料是非磨制合成石墨。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的表面改性合成石墨，進(jìn)一步通過(guò)單獨(dú)或組合的以下參數(shù)中的任一個(gè)表征：

i)1-2m²/g范圍內(nèi)的BET表面積；和/或

ii)2.1-2.26g/cm³范圍內(nèi)的二甲苯密度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的表面改性合成石墨，其中所述石墨通過(guò)在合成石墨起始材料上在500-1000℃的溫度利用烴氣體和3-120min范圍內(nèi)的處理時(shí)間的化學(xué)氣相沉積可獲得。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的表面改性合成石墨，其中所述表面改性合成石墨通過(guò)以下參數(shù)表征：

i)1.3-1.8g/cm³范圍內(nèi)的BET表面積；

ii)100-160nm范圍內(nèi)的微晶尺寸L_c；

iii)20-60nm范圍內(nèi)的微晶尺寸L_a；和可選地

iv)大于80ppm的氧含量。

9.一種用于改性合成石墨的表面的方法，其中具有1-4m²/g的BET表面積的合成石墨進(jìn)行選自氧化和化學(xué)氣相沉積的表面改性過(guò)程，從而形成具有5.0-6.5范圍內(nèi)的pH值的表面改性合成石墨，其中所述表面改性合成石墨具有的微晶尺寸L_c和微晶尺寸L_a之間的比率L_c/L_a大于表面改性之前所述合成石墨的L_c/L_a比率。