[發(fā)明專利]鋰離子電池復合石墨負極材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011546998.7 | 申請日: | 2020-12-24 |
| 公開(公告)號: | CN112542578B | 公開(公告)日: | 2023-09-22 |
| 發(fā)明(設計)人: | 呂宏琳;韓團輝;王慶成 | 申請(專利權)人: | 大連宏光鋰業(yè)有限責任公司 |
| 主分類號: | H01M4/36 | 分類號: | H01M4/36;H01M4/587;H01M10/0525 |
| 代理公司: | 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207 | 代理人: | 楊華 |
| 地址: | 116000 遼*** | 國省代碼: | 遼寧;21 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 鋰離子電池 復合 石墨 負極 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池復合石墨負極材料及其制備方法,通過原料準備,粉碎,改性出改性物E和改性物F、石墨化處理、改性物E和改性物F按質量比為5:5?3:7進行復合造粒復合造粒,制備出鋰離子電池復合石墨負極材料。將天然石墨用高精制瀝青進行包覆改性,針狀焦用煤焦油進行包覆改性,再經過高溫石墨化及復合造粒生產一種動力型高功率鋰離子電池負極材料,本方法有效抑制天然石墨充放電過程中的高膨脹性,發(fā)揮了天然石墨高比能的原料特性,并充分的發(fā)揮了針狀焦的高功率特性,提高鋰離子電池的續(xù)航里程。
技術領域
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池復合石墨負極材料及其制備方法,屬于鋰離子電池負極材料生產加工領域。
背景技術
目前,以鋰離子電池為主要表現形式的電化學儲能,由于其環(huán)境友好,循環(huán)壽命長,自放電小,能量密度相對其他類電池高的特點,受到了極大的青睞。但是,新能源動力電池容量比相對較小,續(xù)航里程一直還在困擾著新能源動力電池汽車的發(fā)展,已經成為瓶頸。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種鋰離子電池復合石墨負極材料及其制備方法,將天然石墨用高精制瀝青進行包覆改性,針狀焦用煤焦油進行包覆改性,再經過高溫石墨化及復合造粒生產一種動力型高功率鋰離子電池負極材料,本方法有效抑制天然石墨充放電過程中的高膨脹性,發(fā)揮了天然石墨高比能的原料特性,并充分的發(fā)揮了針狀焦的高功率特性,提高鋰離子電池的續(xù)航里程。
為解決以上問題,本發(fā)明的具體技術方案如下:鋰離子電池復合石墨負極材料,包括改性物E和改性物F,改性物E中石油瀝青基焦炭含量為3%-15%,微米級球狀天然石墨含量為85%-97%,改性物F為改性包覆結構,外層為軟炭,內部為微米級針狀焦類球形顆粒物料,軟炭:微米級針狀焦類球形顆粒物料=1-15:99-85,改性物E與改性物F進行復合造粒,質量比為改性物E:改性物F=5:5-3:7。
鋰離子電池復合石墨負極材料的制備方法,
步驟一:準備原料:原料A為天然石墨;
原料B為煤系針狀焦;
原料C為精制瀝青,中粒粒徑≤5μm;
原料D為煤焦油;
步驟二:將原料A粉碎成中粒粒徑為5μm-18μm的類球形物料;
步驟三:將原料B粉碎成中粒粒徑為7.5μm-20.5μm的類球形物料;
步驟四:在反應釜中,將步驟二加工后的原料A通過原料C進行表面改性,得改性物E;
步驟五:在炭化爐中,將步驟三加工后的原料B通過原料D進行改性包覆,得改性物F;
步驟六:將步驟四和步驟五中加工后的改性物E和改性物F放入石墨化爐中,在高溫條件下進行石墨化處理;
步驟七:步驟六后分級處理,得到中粒粒徑為6μm-17μm的改性物E,得到中粒粒徑為9.5μm-22.5μm改性物F;
步驟八:步驟七后,經粒度調整,改性物E和改性物F按質量比為5:5-3:7進行復合造粒,得到鋰離子電池復合石墨負極材料。采用的天然石墨具有自然儲量大,價格低廉優(yōu)勢,采用的瀝青為精制瀝青,有效排除瀝青油分中所含雜質對產品的干擾性,提高產品的純度。
所述的步驟四中的反應釜的反應溫度為580℃-630℃。
所述的步驟五中炭化爐中的反應溫度為900℃-1200℃。
所述的步驟六中反應溫度為3000℃-3100℃。
所述的步驟四中原料A與原料C的質量比為A:C=90:10或95:5。
所述的步驟五中原料B與原料D的質量比為B:D=97:3或96:4。
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