[發(fā)明專利]一種乳化瀝青包覆的石墨負(fù)極材料及其制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110654855.6 | 申請(qǐng)日： | 2021-06-11 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113437298A | 公開（公告）日： | 2021-09-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 施中新;胡勝初;張凱銘;段博元;樊瑩;汪永民 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 虎皇新材料科技集團(tuán)有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/62 | 分類號(hào)： | H01M4/62;H01M4/587;H01M10/0525;C01B32/21 |
| 代理公司： | 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231 | 代理人： | 馬曉敏 |
| 地址： | 214200 江蘇省無*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 乳化 瀝青 石墨 負(fù)極 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開一種乳化瀝青包覆的石墨負(fù)極材料及其制備方法，所述負(fù)極材料包括如下重量份的組分：瀝青50?60份、親油性乳化劑1?2份、親水性乳化劑3?4份、乳化助劑1?2份、填料5?10份、石墨20?30份以及水32?45份。制備：(1)將瀝青加熱熔化，加入親油性乳化劑，攪拌均勻，得混合物料A；(2)將親水性乳化劑、乳化助劑溶于熱水中，形成水相液；(3)將混合物料A加入水相液中，攪拌均勻，形成乳化瀝青；(4)將乳化瀝青、填料和石墨混合攪拌，干燥除去水分，得到混合物料B；(5)將混合物料B燒結(jié)，冷卻，得到乳化瀝青包覆的石墨負(fù)極材料。本發(fā)明制得的乳化瀝青包覆的石墨負(fù)極材料具有高的比容量，較高的充放電效率和高穩(wěn)定性等優(yōu)異的性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電池電極材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種乳化瀝青包覆的石墨負(fù)極材料及其制備方法。
背景技術(shù)
石墨負(fù)極材料是鋰離子電池中的重要組件之一，對(duì)電池的性能有著十分重要的影響，在商業(yè)化電子產(chǎn)品方面的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，但是其存在著實(shí)際比容量低、首次不可逆容量大、倍率性能較差等缺點(diǎn)，這阻礙了它的進(jìn)一步發(fā)展。為克服石墨材料的不足，石墨負(fù)極材料的改性研究成為近年來的熱點(diǎn)。
瀝青是一類結(jié)構(gòu)和成分十分復(fù)雜的混合物，但其具有很好的粘結(jié)性，因此在很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。近年來一些研究中也報(bào)道了采用瀝青作為粘結(jié)劑包覆石墨負(fù)極材料，用于提高負(fù)極材料的穩(wěn)定性和電學(xué)性能。例如：中國(guó)專利ZL201710880097.3基于瀝青的鈉離子電池負(fù)極材料及其制備方法和應(yīng)用。中國(guó)專利ZL201610164454.1披露了一種鋰離子電池用瀝青硬炭負(fù)極材料的制備方法。然而，目前的技術(shù)中通常采用瀝青粉作為介質(zhì)來包覆石墨負(fù)極材料，在這種方式下，瀝青粉、石墨的混合均勻性較差，對(duì)石墨負(fù)極材料的性能很難有效改善。針對(duì)這一問題，本專利提出一種新的包覆石墨負(fù)極材料的方式，采用一種新的乳化瀝青替代瀝青粉來改善包覆效果，促進(jìn)石墨負(fù)極材料性能的提高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種乳化瀝青包覆的石墨負(fù)極材料及其制備方法，本發(fā)明提出的乳化瀝青包覆的石墨負(fù)極材料具有高的初始容量，高效率和高穩(wěn)定性等優(yōu)異的性能。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種乳化瀝青包覆的石墨負(fù)極材料，其特征在于，所述的負(fù)極材料包括如下重量份的組分：瀝青50-60份、親油性乳化劑1-2份、親水性乳化劑3-4份、乳化助劑1-2份、填料5-10份、石墨20-30份以及水32-45份。本發(fā)明的乳化瀝青包覆的石墨負(fù)極材料相比于單純采用瀝青包覆的石墨負(fù)極材料具有更高的初始容量、效率和穩(wěn)定性。
進(jìn)一步地，所述的瀝青選自低溫煤制瀝青或中溫煤制瀝青。
進(jìn)一步地，所述的親油性乳化劑選自雙乙酰酒石酸甘油酯、大豆磷脂、琥珀酸單甘油酯中的任一種或幾種的混合物；所述的親水性乳化劑選自十二烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、茶皂素中的任一種或幾種的混合物；所述的乳化助劑選自異構(gòu)醇醚1306、異構(gòu)醇醚1308中的任一種；所述的填料選自阿拉伯膠、卡拉膠、馬來松香中的任一種或幾種的混合物。具體的，在本發(fā)明中所述親油性乳化劑、所述親水性乳化劑和所述乳化助劑的加入有利于提高形成的乳化瀝青的穩(wěn)定性。在石墨的包覆中加入的填料，能起到一定的粘結(jié)作用，有利于形成的石墨負(fù)極在使用中性能穩(wěn)定。
進(jìn)一步地，所述石墨的粒徑為10-100nm。所述的石墨可以是天然石墨，也可以是人造石墨，其石墨顆粒的形貌可以是球形或碎片狀。
一種乳化瀝青包覆的石墨負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
(1)將所述瀝青加熱熔化，熔化后加入所述親油性乳化劑，攪拌均勻，得到混合物料A；
(2)將所述親水性乳化劑、所述乳化助劑溶于熱水中，形成水相液；
(3)將所述混合物料A加入所述水相液中，攪拌均勻，形成乳化瀝青；
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