[發(fā)明專利]一種碳包覆石墨負極材料的生產工藝

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• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN112952069A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 陳新江;趙亮
• 申請（專利權）人: 黑龍江省寶泉嶺農墾溢祥新能源材料有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/583;H01M10/0525
• 代理公司: 沈陽工匠智誠知識產權代理事務所(普通合伙) 21256
• 代理人: 于婷婷

本發(fā)明公開了一種碳包覆石墨負極材料的生產工藝，包括以下步驟；氧化造孔、配置混合液、混合干燥、碳化處理等步驟，本發(fā)明涉及石墨負極材料加工技術領域，本工藝操作簡單，成本低廉，通過對石墨進行氧化造孔，有利于石墨在充放電過程中鋰離子的嵌入以及脫出，從而提高充放電效率，同時通過離子液體將碳源包覆在石墨負極外側，進一步提高石墨的電化學性能，對現(xiàn)有的石墨負極材料作出了改進，給人們的使用帶來了方便。

技術領域

本發(fā)明涉及石墨負極材料加工技術領域，具體為一種碳包覆石墨負極材料的生產工藝。

背景技術

鋰電池是一種以鋰金屬或鋰合金為負極材料，使用非水電解質溶液的一次電池，與可充電電池鋰離子電池跟鋰離子聚合物電池是不一樣的，由于鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長期沒有得到應用。隨著二十世紀末微電子技術的發(fā)展，小型化的設備日益增多，對電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進入了大規(guī)模的實用階段。

目前，石墨作為鋰電池常用的負極材料，然而傳統(tǒng)碳包覆石墨負極材料制備過程復雜，操作繁瑣，且生產出的負極材料充放電效率不高，使用不方便。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種碳包覆石墨負極材料的生產工藝，解決了現(xiàn)有生產工藝過程復雜，操作繁瑣，碳包覆石墨負極材料充放電效率低的問題。

實現(xiàn)上述目的本發(fā)明的技術方案為，一種碳包覆石墨負極材料的生產工藝，包括以下步驟：

S1：配置濃度為3～8mg/mL的高錳酸鉀溶液，向其中加入石墨攪拌，使石墨氧化，并在表面形成孔洞，過濾，洗滌2～3次，烘干得到多孔石墨；

S2：向反應釜內加入有機溶劑，并加入酚醛樹脂溶解形成12wt％～16wt％溶液，然后加入離子液體混合，得到混合液；

S3：將S1得到的多孔石墨加入S2的混合液內，將反應釜內溫度升高至50～60℃，并通入惰性氣體，反應2～3小時，得到反應物；

S4：將反應物放入真空干燥箱內干燥；

S5：將步驟S4干燥完畢的反應物在900～1800℃進行碳化處理，持續(xù)5～15小時，冷卻至室溫后，粉碎過篩，得到碳包覆石墨負極材料。

優(yōu)選的，所述有機溶劑為三氯乙烯、四氯化碳或乙醇中的任意一種。

優(yōu)選的，S2中所述離子液體為1-丁基-3-甲基咪唑乙酸鹽。

優(yōu)選的，所述離子液體的質量百分比濃度為2wt％～8wt％。

優(yōu)選的，步驟S3所述惰性氣體為氮氣或氬氣中的任意一種。

優(yōu)選的，步驟所述S4中干燥溫度為45～50℃，干燥時間為18～22h。

本發(fā)明的有益效果是：

本工藝操作簡單，成本低廉，通過對石墨進行氧化造孔，有利于石墨在充放電過程中鋰離子的嵌入以及脫出，從而提高充放電效率，同時通過離子液體將碳源包覆在石墨負極外側，進一步提高石墨的電化學性能，對現(xiàn)有的石墨負極材料作出了改進，給人們的使用帶來了方便。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1

一種碳包覆石墨負極材料的生產工藝，包括以下步驟：

S1：配置濃度為3mg/mL的高錳酸鉀溶液，向其中加入石墨攪拌，使石墨氧化，并在表面形成孔洞，過濾，洗滌2次，烘干得到多孔石墨；