CN106935857A - 一种超细度石墨负极材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种超细度石墨负极材料，采用高端石墨生产后的辅料为该产品的主要原料，经过精碎使粒度降低到5um为基准，再进行表面处理，经过1200°炭化后，再进行3000°石墨化烧结，再进行粗碎过筛获得本产品，本产品具有良好的导电作用，电阻低，在锂离子电池生产过程中加工性能良好，性能稳定，性价比高，是倍率型锂电池的最佳负极材料。能够大大的发挥中间相材料的可逆容量和循环寿命，而且其生产工艺简单，生产效率高，成本低，加工过程安全，可用于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池负极材料领域，特别是指一种超细度石墨负极材料。
背景技术
锂离子电池以其高能量密度，长循环寿命，无记忆效应等优点在电子产品如手机，摄像机，笔记本电脑灯领域迅速普及，并在电动工具，电动自行车，电动汽车等方面获得一定进展。然而随着社会的不断发展，人们对锂离子电池有着更高的要求和期望，希望容量更大，库伦效率更高，倍率性能更好，寿命更长等。电池性能的提高依赖于电极材料的发展和完善。因此长期以来，提高锂离子电池负极材料的比容量，减少首次不可逆容量，提高库伦效率，提高倍率性能，改善循环安全性能，一直是负极材料研究的重点。
人造石墨负极材料循环性能和倍率性能好，对电解液的选择性好，适合用来作为电动汽车等动力用锂电池。普通人造石墨负极材料多采用球化系统将人造石墨碎球化整形后直接出售。现有的自动球化系统主要存在以下问题：设备主要针对天然鳞片石墨球化而设计，使用的气流涡旋超微粉机功率一样，在对人造石墨负极材料球化整形时，相同功率的气流涡旋超微粉机会造成已球化好的粒子再次破碎，致使球形度破坏，收率降低；另外，在球化后期，已有部分过细物料被回收，参与球化的物料已大幅减少，此时仍采用大功率气流涡旋超微粉机进行球化，会增大设备能耗。
发明内容
本发明提出一种超细度石墨负极材料，能够大大的发挥中间相材料的可逆容量和循环寿命，而且其生产工艺简单。
本发明的技术方案是这样实现的：一种超细度石墨负极材料，其制备方法包括以下步骤：
a.采用高端石墨生产后的辅料为主要原料A；
b.以中位粒径为15-20μm的中间相炭微球为原料B，以及沥青为原料C；
c.将原料A用气流粉碎机进行精细粉碎，粉碎成粒径≤5μm的微粉；
d.将上一步骤得到的微粉再进行表面处理，经过1000-1500℃炭化
e.将炭化后的粉体装入石墨坩埚，在2600℃-3500℃进行石墨化烧结，得到石墨负极颗粒；
f.将烧结后的石墨负极颗粒进行粗碎过筛，即可获得本产品。
作为优选，所述原料A的辅料为石墨微粉。
作为优选，所述炭化过程温度控制在1200℃为宜。
作为优选，所述石墨化烧结的石墨坩埚温度控制在3000℃为宜。
作为优选，所述原料C为石油沥青或煤沥青。
与现有技术相比，本发明的优点在于：产品具有良好的导电作用，电阻低，在锂离子电池生产过程中加工性能良好，性能稳定，性价比高，是倍率型锂电池的最佳负极材料。能够大大的发挥中间相材料的可逆容量和循环寿命，而且其生产工艺简单，生产效率高，成本低，加工过程安全，可用于工业化生产。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
a.采用高端石墨生产后的石墨微粉辅料为主要原料A；
b.以中位粒径为18μm的中间相炭微球为原料B，以及石油沥青为原料C；
c.将原料A用气流粉碎机进行精细粉碎，粉碎成粒径≤5μm的微粉；
d.将上一步骤得到的微粉再进行表面处理，经过1200℃炭化
e.将炭化后的粉体装入石墨坩埚，在3000℃进行石墨化烧结，得到石墨负极颗粒；
f.将烧结后的石墨负极颗粒进行粗碎过筛，即可获得本产品。
实施例2：
a.采用高端石墨生产后的石墨微粉辅料为主要原料A；
b.以中位粒径为20μm的中间相炭微球为原料B，以及煤沥青为原料C；
c.将原料A用气流粉碎机进行精细粉碎，粉碎成粒径≤5μm的微粉；
d.将上一步骤得到的微粉再进行表面处理，经过1500℃炭化
e.将炭化后的粉体装入石墨坩埚，在3500℃进行石墨化烧结，得到石墨负极颗粒；
f.将烧结后的石墨负极颗粒进行粗碎过筛，即可获得本产品。
实施例3：
a.采用高端石墨生产后的石墨微粉辅料为主要原料A；
b.以中位粒径为15μm的中间相炭微球为原料B，以及煤沥青为原料C；
c.将原料A用气流粉碎机进行精细粉碎，粉碎成粒径≤5μm的微粉；
d.将上一步骤得到的微粉再进行表面处理，经过1000℃炭化
e.将炭化后的粉体装入石墨坩埚，在2600℃进行石墨化烧结，得到石墨负极颗粒；
f.将烧结后的石墨负极颗粒进行粗碎过筛，即可获得本产品。
与现有技术相比，本发明的优点在于：产品具有良好的导电作用，电阻低，在锂离子电池生产过程中加工性能良好，性能稳定，性价比高，是倍率型锂电池的最佳负极材料。能够大大的发挥中间相材料的可逆容量和循环寿命，而且其生产工艺简单，生产效率高，成本低，加工过程安全，可用于工业化生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种超细度石墨负极材料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
a.采用高端石墨生产后的辅料为主要原料A；
b.以中位粒径为15-20μm的中间相炭微球为原料B，以及沥青为原料C；
c.将原料A用气流粉碎机进行精细粉碎，粉碎成粒径≤5μm的微粉；
d.将上一步骤得到的微粉再进行表面处理，经过1000-1500℃炭化
e.将炭化后的粉体装入石墨坩埚，在2600℃-3500℃进行石墨化烧结，得到石墨负极颗粒；
f.将烧结后的石墨负极颗粒进行粗碎过筛，即可获得本产品。
2.根据权利要求1所述的一种超细度石墨负极材料，其特征在于：所述原料A的辅料为石墨微粉。
3.根据权利要求1所述的一种超细度石墨负极材料，其特征在于：所述炭化过程温度控制在1200℃为宜。
4.根据权利要求1所述的一种超细度石墨负极材料，其特征在于：所述石墨化烧结的石墨坩埚温度控制在3000℃为宜。
5.根据权利要求1所述的一种超细度石墨负极材料，其特征在于：所述原料C为石油沥青或煤沥青。
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