[發明專利]煤針狀焦及其制備方法、鋰離子電池負極材料和鋰離子電池

有效

• 申請號: 201910600982.0
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN110396419B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 孫占龍;張留峰;郭培瑞
• 申請（專利權）人: 山西沁新能源集團股份有限公司
• 主分類號: H01M4/587
• 分類號: H01M4/587
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;喬雪微

1.一種生產煤針狀焦的方法，包括：

(1)將焦煤粉進行干餾，得到煤焦油；

(2)將所述煤焦油與生物質焦油進行混合，得到原料；

(3)將所述原料進行縮聚，得到縮聚產物；

(4)將所述縮聚產物進行熱處理，得到煤針狀焦；

其中，所述焦煤粉的平均顆粒直徑為1-5mm，所述焦煤粉的干燥無灰基揮發分V_daf為20-28重量％，膠質層最大厚度Y值為15-25mm；

其中，步驟(2)中，所述煤焦油與生物質焦油的重量比為2-5：1。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(1)中，干餾溫度為400-550℃。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，步驟(1)中，干餾溫度為475-505℃。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述焦煤粉的平均顆粒直徑為1.5-2.5mm。

5.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，膠質層最大厚度Y值為20-25mm。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟(2)中，所述煤焦油與生物質焦油的重量比為2-3：1。

7.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，步驟(2)中，所述生物質焦油中，芳香烴的含量為20-40重量％，酚的含量為40-50重量％，中性油的含量為5重量％以下；其中，酚中，苯酚的含量不低于60重量％。

8.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，步驟(3)中，所述縮聚的條件包括：在惰性氣氛下，溫度為350-500℃，表壓壓力為1-20atm，時間為5-8h。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，步驟(3)中，在惰性氣氛下，溫度為450-480℃。

10.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，步驟(4)中，所述熱處理的過程包括：將所述縮聚產物加熱至300℃并保溫1-4h；再以2-3℃/min的速度升溫至400-700℃并保溫1-4h；然后以3-5℃/min的速度升溫至800-900℃并保溫1-4h；接著以2-3℃/min的速度加熱至1000-1350℃并保溫1-4h；最后冷卻降溫，得到所述煤針狀焦。

11.一種權利要求1-10中任意一項所述的方法制得的煤針狀焦，所述煤針狀焦的熱膨脹系數＜1.1×10^-6/℃。

12.一種鋰離子電池負極材料，該材料為權利要求11所述的煤針狀焦經石墨化后得到。

13.一種鋰離子電池，該電池包括權利要求12所述的負極材料。