[發明專利]一種低成本長循環的石墨負極材料及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 202110707655.2
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113526956A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 葉雨佐;劉明東;林毛;吳其修
• 申請（專利權）人: 湛江市聚鑫新能源有限公司;廣東東島新能源股份有限公司
• 主分類號: C04B35/52
• 分類號: C04B35/52;C04B35/622;H01M4/587;H01M10/0525
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 謝蓉;謝怡婷

1.一種石墨負極材料的制備方法，所述方法包括以下步驟：

(1)將瀝青和石墨微粉加入到混合機中進行混合，得到前驅體；

(2)將前驅體填充到壓型機中，通過電磁振動，抽真空，放入高壓容器中，進行加壓和加熱處理，壓制成塊狀物；

(3)將步驟(2)的塊狀物在惰性氣氛下進行高壓炭化處理，冷卻后進行打散、篩分、除磁，得到所述石墨負極材料；所述炭化是在炭化爐中進行的；

步驟(1)中，所述的瀝青選自軟化點為65～85℃的瀝青；

步驟(1)中，所述石墨微粉選自電阻料、高功率電極料、高純石墨制品、等靜壓石墨加工過程中的一種或多種尾料組合物；

步驟(2)中，所述加壓和加熱是指加壓到80～100MPa，加熱到溫度比瀝青的軟化點高40～100℃，保壓保溫的時間為1～5h；

步驟(2)中，所述壓型機為擠壓成型機或模壓成型機中的至少一種；

步驟(3)中，所述炭化處理的溫度為1000～1200℃，所述炭化處理的時間為2～6小時；所述炭化處理的壓力為80～100MPa。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其中，步驟(1)中，所述瀝青和石墨微粉的質量比為(10-20):100。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其中，步驟(1)中，所述混合機的轉速為200～250r/min，所述混合的時間為1小時以上。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其中，步驟(1)中，所述瀝青的D₅₀粒徑為1～3μm；所述石墨微粉的D₅₀粒徑為8～20μm。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其中，步驟(2)中，具體包括如下步驟：

將前驅體粉體填充到壓型機的橡膠模具中，通過高頻電磁振動，使得前驅體得到密實，密實后進行抽真空，排出前驅體顆粒間的空氣后放入裝有水或油的高壓容器中，進行加壓和加熱處理，冷卻至室溫后壓制成塊狀物。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其中，步驟(3)中，所述炭化過程中惰性氣氛選自氮氣、氬氣中的至少一種。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其中，步驟(3)中，所述石墨負極材料的壓實密度為1.4～1.5g/cm³，中值粒徑D₅₀為8～20μm。

8.權利要求1-7任一項所述的方法制備得到的石墨負極材料。

9.權利要求8所述的石墨負極材料在用于儲能領域和低端鋰離子動力電池中的應用。