[發明專利]高倍率石墨負極材料的制備方法、負極材料和鋰離子電池

有效

• 申請號: 201610140085.2
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105633408B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 羅飛;劉柏男;張志清;李輝;劉芳;馮蘇寧;陳衛
• 申請（專利權）人: 江西紫宸科技有限公司;上海璞泰來新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/583
• 分類號: H01M4/583;H01M4/133;H01M4/1393;H01M10/0525
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 李楠

1.一種高倍率石墨負極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

將60wt％～98wt％的碳材料、0.01wt％～25wt％的粘接劑和0.01wt％～15wt％的導電劑混合制備漿料；

所述碳材料的顆粒大小為0.5μm～10μm，包括天然石墨、人造石墨、石墨碎、中間相碳微球、石油焦、瀝青焦、針狀焦、焦炭、軟碳或硬碳中的一種或多種；

所述導電劑包括炭黑、乙炔黑、爐黑、科琴碳或導電顆粒中的一種或多種,以及碳納米管、導電纖維中的一種或多種；

對所述漿料進行噴霧干燥造粒或擠壓混捏造粒，得到粒度大小為5μm～30μm的顆粒，使得所述導電劑均勻分散于所述負極材料內部；

將所述顆粒置于回轉燒結爐內，在500℃～1000℃的惰性氣氛下進行燒結，保溫時間為兩小時，之后冷卻至室溫，得到燒結后的塊狀材料；

所述燒結的條件包括：以2℃/min～5℃/min的升溫速率，由室溫升溫至500℃～1000℃，使得所述粘接劑在所述燒結后碳化，轉變為軟碳、硬碳和大分子聚合物中的一種或多種，與導電劑一起，均勻彌散分布在所述負極材料內部；

將所述塊狀材料打散至顆粒大小為5μm～30μm；

使用液體瀝青或樹脂對所述打散的材料進行浸澤；

再將浸澤后的材料置于回轉燒結爐內，在500℃～1000℃的惰性氣氛下進行燒結，保溫時間為兩小時，之后冷卻至室溫，并將得到的材料再次打散至顆粒大小為5μm～30μm；

所述浸澤與浸澤后所述燒結的次數重復為1～3次；

在3000℃～3300℃將所述再次打散的顆粒進行石墨化處理，即得到所述高倍率石墨負極材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述粘接劑包括瀝青、樹脂、纖維素中的一種或多種。

3.一種應用上述權利要求1-2任一所述的制備方法制備的石墨負極材料。

4.根據權利要求3所述的石墨負極材料，其特征在于，所述石墨負極材料的形貌為球形、橢球形、鵝卵石形或無規則的多邊形中的一種或多種。

5.根據權利要求3所述的石墨負極材料，其特征在于，所述石墨負極材料用于鋰離子電池、鋰離子電容器、鋰硫電池或全固態電池的負極材料或其中一部分。

6.一種包括上述權利要求3所述的石墨負極材料的鋰離子電池。