[發明專利]一種超高容量球形石墨負極材料及其生產方法

有效

• 申請號: 201410252318.9
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN104009237A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 韓玉鳳;崔廣宏;陳瑞;陳庚;王井柱
• 申請（專利權）人: 黑龍江省牡丹江農墾奧宇石墨深加工有限公司
• 主分類號: H01M4/587
• 分類號: H01M4/587;C01B31/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

1.一種超高容量球形石墨負極材料，其特征在于，所述球形石墨具有土豆形或類球形的微觀結構，土豆形顆粒表面平均散布著石墨單片層碎片，外部包裹一層硬碳外殼，顆粒與顆粒之間散布石墨單片層或多片層碎片，顆粒平均粒徑3～50μm，比表面積2.0～186m²/g，振實密度0.2～1.5g/cm³；晶體層間距d002在0.3354～0.3390nm之間；球形石墨土豆形或球形顆粒內部含有尺寸在5nm～5μm之間的微孔，所述球形石墨為天然石墨。

2.一種根據權利要求1所述的超高容量球形石墨負極材料的生產方法，其特征在于，所述方法包括：將球形石墨加入反應罐中，加入一定量相匹配表面能的有機溶劑：即丙酮、乙醛、乙醇、甲醛中的一種，攪拌并開啟超聲波，超聲攪拌約0.3～8小時；再按照球形石墨質量的0.1～0.5:0.5～2加入包覆劑和稀釋劑劇烈攪拌；將混合液調至粥狀；裝入石墨匣缽中，通入保護氣體，送入碳化爐中進行碳化，碳化爐的溫度在0～1200℃，碳化時間為8～24小時；冷卻后經粉碎，篩分即得到超高容量球形石墨負極材料。

3.根據權利要求2所述的一種超高容量球形石墨負極材料的生產方法，其特征在于，所采用的球形石墨為中位粒徑為3～50微米，振實密度為0.95～1.1g/ml。

4.根據權利要求2所述的一種超高容量球形石墨負極材料的生產方法，其特征在于，所述相匹配表面能的有機溶劑是N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺DMA、丁內酯GBL、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮DMEU、苯甲酸芐酯中的一種或幾種。

5.根據權利要求2所述的一種超高容量球形石墨負極材料的生產方法，其特征在于，所述相匹配的有機溶劑和球形石墨的比例是球形石墨：有機溶劑＝1：0.5～2，所述比例為質量比。

6.根據權利要求2所述一種超高容量球形石墨負極材料的生產方法，其特征在于，所加入的包覆劑為液態酚醛樹脂、呋喃樹脂、尿醛樹脂、環氧樹脂、聚糠醇樹脂、聚苯酚和有機聚合物熱解碳PFA、PVC、PVDF、PAN中的一種或幾種混合。

7.根據權利要求2所述一種超高容量球形石墨負極材料的生產方法，其特征在于，所述的碳化所需的保護氣體為氦氣，氖氣，氬氣，氪氣、氙氣、或氮氣中的一種。