CN110085863A - 石墨负极材料及其制备方法、电池 - Google Patents

石墨负极材料及其制备方法、电池 Download PDF

Info

Publication number
CN110085863A
CN110085863A CN201910341841.1A CN201910341841A CN110085863A CN 110085863 A CN110085863 A CN 110085863A CN 201910341841 A CN201910341841 A CN 201910341841A CN 110085863 A CN110085863 A CN 110085863A
Authority
CN
China
Prior art keywords
graphite cathode
cathode material
preparation
particle
nodularization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910341841.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110085863B (zh
Inventor
周奇
周晓航
易四勇
娄忠良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soundon New Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Soundon New Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Soundon New Energy Technology Co Ltd filed Critical Soundon New Energy Technology Co Ltd
Priority to CN201910341841.1A priority Critical patent/CN110085863B/zh
Publication of CN110085863A publication Critical patent/CN110085863A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110085863B publication Critical patent/CN110085863B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20—Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20—Graphite
    • C01B32/205—Preparation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种石墨负极材料及其制备方法、电池。其中，石墨负极材料的制备方法包括如下步骤：将纤维素原材料、催化剂和分散剂混合，球磨、干燥，得到纳米晶球化前驱颗粒；将纳米晶球化前驱颗粒进行煅烧，再进行石墨化处理，制得石墨负极材料；其中，催化剂为含镍化合物和缺电子化合物组合而成的共催化剂。本发明的石墨负极材料具有优异的电化学性能，同时能够显著降低生产成本。

Description

石墨负极材料及其制备方法、电池
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别涉及石墨负极材料及其制备方法、电池。
背景技术
动力电池作为电动汽车关键核心部件，其技术开发一直是企业和其他科研单位的关注点。受益于国家补贴的影响，中国的动力电池行业正从导入期过渡到高速成长期。与此同时，随着政策管控日趋严格，尤其是随着无补贴时代的到来，一些无法满足市场要求的动力电池企业将被淘汰出局。在金属钴等原材料上涨、销售价格下滑、行业竞争加剧的压力之下，动力电池企业利润率大幅下降，甚至出现亏损，“降本”成为各动力电池企业持续经营的头等大事。
目前，电池原材料降本主要集中在负极材料的降本。传统的动力电芯普遍采用人造石墨作为负极材料，人造石墨主要以油系针状焦和煤系针状焦为原料进行深度加工，通过预处理、延迟焦化和煅烧基本步骤得到。其中，油系针状焦和煤系针状焦具有碳含量高、易石墨化等优点，是高附加值炭素制品的主要原材料，但该类材料为不可再生资料，成本较高，限制了其发展应用。
发明内容
基于此，有必要提供一种石墨负极材料及其制备方法、电池。本发明的石墨负极材料具有优异的电化学性能，同时能够显著降低生产成本。
一种石墨负极材料的制备方法，包括如下步骤：
将纤维素原材料、催化剂和分散剂混合，球磨、干燥，得到纳米晶球化前驱颗粒；
将所述纳米晶球化前驱颗粒进行煅烧，再进行石墨化处理，制得所述石墨负极材料；
其中，所述催化剂为含镍化合物和缺电子化合物两者组成的共催化剂。
在其中一实施例中，所述缺电子化合物为氧化硼和氧化铝中一种或多种；和/或
所述含镍化合物为醋酸镍、氯化镍和硝酸镍中的一种或多种。
在其中一实施例中，将纤维素原材料、催化剂和分散剂混合的步骤中，还包括加入辅助剂的步骤，所述辅助剂包括分散介质和消泡剂中的一种或多种。
在其中一实施例中，所述纤维素原材料为工业纤维素；和/或
所述分散剂为水和乙醇中的一种或多种；和/或
所述分散介质为聚乙烯醇和羧甲基纤维素纳中的一种或多种；和/或
所述消泡剂为醇类物质。
在其中一实施例中，消泡剂为正丁醇和正辛醇中的一种或多种。
在其中一实施例中，所述球磨的步骤中，控制球磨后所得到的浆料中的颗粒的平均粒径为0.3μm～0.6μm，所述浆料的固含量为30％-60％。
在其中一实施例中，所述干燥的步骤中，采用喷雾干燥的方法将球磨后所得到的所述浆料进行干燥，且喷雾干燥后所得到的所述纳米晶球化前驱体颗粒的粒径为5μm～30μm。
在其中一实施例中，在将所述纳米晶球化前驱颗粒进行煅烧的步骤中，采用阶梯式升温程序进行煅烧，最高温度为1000℃。
在其中一实施例中，采用阶梯式升温程序煅烧70h-110h。
在其中一实施例中，所述石墨化的步骤中，石墨化的温度为1800℃～2200℃，时间为10h-48h。
在其中一实施例中，在惰性气体氛围下进行所述石墨化。
在其中一实施例中，在氮气氛围下进行所述石墨化。
在其中一实施例中，在石墨化炉内进行所述石墨化。
上述制备方法制备而成的石墨负极材料。
一种动力电池，包括上述的石墨负极材料。
上述石墨负极材料的制备方法通过采用纤维素原材料作为原料，先将其制成纳米晶球化前驱颗粒，然后进行煅烧，碳化，再石墨化，转化为石墨材料，可以有效地避免了煤、石油化石等不可再生资源的使用，绿色环保，且纤维素原材料来源广泛，成本低，故可以大幅度地降低生成成本。
且上述方法中采用了含镍化合物和缺电子化合物组合而成的共催化剂，其中，镍为过渡金属元素，具有较强的加氢脱氢功效，而缺电子化合物，具有稳定碳正离子的作用，在二者协同作用下，显著提高了催化剂的脱氢作用，从而增强了石墨化作用，相比于传统的石墨化温度(2500℃以上)，有了较大程度的改善，在2000℃左右即可实现石墨化，能显著降低能耗，进一步节约成本。
此外，上述方法所得到的石墨负极材料由一次纳米级石墨晶粒粘接而成二次球形颗粒，石墨纯度高，充放电循环性能较好，且上述石墨负极材料为纳米晶密堆积的球化颗粒，相对一次颗粒小颗粒而言，振实密度和压实密度得到显著提高，多次循环后不析锂，满充反弹率低。
附图说明
图1为实施例1的石墨负极材料的SEM图；
图2为实施例1-实施例3、对比例1-对比例3的石墨负极材料的满充极片拆解情况图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施方式的石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤：
S101：将纤维素原材料、催化剂和分散剂混合，球磨、干燥，得到纳米晶球化前驱颗粒。
其中，纤维素原材料可以为富含纤维素的植物的根茎、核壳等，在此不做特别限定，可以通过粉碎设备进行粉碎，制得所需粒径的纤维素原材料。其也可也直接采用市售工业纤维素原料。
在本发明中催化剂为含镍化合物和缺电子化合物组合而成的共催化剂，由于镍为过渡金属元素，具有较强的加氢脱氢功效，而缺电子化合物，具有稳定碳正离子的作用，在二者协同作用下，显著提高了催化剂的脱氢作用，从而增强了石墨化作用，相比于传统的石墨化温度(2500℃以上)，有了较大程度的改善，在2000℃左右即可实现石墨化，能显著降低能耗，进一步节约成本。其中，缺电子化合物为本领域常规解释，是指含有缺电子元素的化合物，例如氧化硼、氧化铝等。
在一实施例中，含镍化合物为醋酸镍、氯化镍和硝酸镍中的一种或多种。
在一实施例中，缺电子化合物为氧化硼和氧化铝中一种或多种。该缺电子化合物具有更强的稳定作用，提高共催化剂的脱氢石墨化效果；且醋酸镍、氯化镍和硝酸镍的含镍化合物相对成本较低，可以更进一步降低石墨负极材料的生产成本。
分散剂可以采用本领域常规分散剂，例如：水、醇类溶剂等，以增强催化剂和纤维素原材料的相互渗透作用。在一实施例中，分散剂为水和乙醇中的一种或多种。
此外，还可以在上述原材料中加入辅助剂。在一实施例中，辅助剂包括分散介质和消泡剂中的一种或多种，其中，分散介质可以为聚乙烯醇和羧甲基纤维素纳中的一种或多种，消泡剂可以为醇类物质，如正丁醇和正辛醇中的一种或多种。通过添加分散介质可以促进催化剂均匀分散在纤维素原材料中，以使纳米晶球化前驱颗粒均一地石墨化，通过添加消泡剂可以避免纳米晶球化前驱颗粒中含有较多气泡，进而影响石墨负极材料的振实密度。
其中，在形成纳米晶球化前驱颗粒的原料的添加比例可以根据需要进行适当的调节，在一实施例中，在形成纳米晶球化前驱颗粒的原料中，分散剂的含量为0.8％-1.2％、消泡剂的含量为0.2％-0.5％，催化剂的含量为0.5％-2％，纤维素原材料为余量。
在一实施例中，步骤S101的球磨步骤中，控制球磨所得到的浆料中的颗粒的平均粒径为0.3μm～0.6μm，浆料的固含量为30％-60％。
将球磨后的浆料颗粒的粒径和固含量控制在上述范围内，有利于后续干燥后得到粒径较小的颗粒，增强颗粒直接堆叠作用，进而进一步提高石墨负极材料的振实密度和压实密度。
在一实施例中，步骤S101的干燥步骤中，采用喷雾干燥的方法将球磨后所得到的所述浆料进行干燥，且控制喷雾干燥后所得到的所述纳米晶球化前驱体颗粒的粒径为5μm～30μm。
采用喷雾干燥的方法进行干燥可以得到粒径更小的纳米晶球化前驱体颗粒，一方面增强石墨负极材料的比表面积，另一方面可以提高石墨负极材料的振实密度和压实密度，进而提高电池的充电循环性能。
S202：将纳米晶球化前驱颗粒进行煅烧，再进行石墨化处理，制得石墨负极材料。
其中，煅烧优选采用阶梯式升温程序进行煅烧，最高温度为1000℃，优选采用阶梯式升温程序煅烧70h-110h，以有效地避免纳米晶球化前驱颗粒中气泡等的产生，控制最高温度，避免副反应的发生，提高石墨负极材料的纯度。
石墨化，可以在石墨化炉内进行，具体地石墨化的优选条件为：石墨化的温度为1800℃～2200℃，时间为10h-48h，惰性气体氛围，其中，惰性气体可以为氮气。
由于上述制备方法制备而成的石墨负极材料中，石墨纯度高、极片压实密度高、多次循环后不析锂，满充反弹率低。且上述石墨的原材料来源广泛，属于可循环资源，成本较低，适宜用于工业生产。
本发明一实施方式的电池，包括上述制备方法制备而成的石墨负极材料，其中石墨负极材料的制备方法与上述相同，在此不再赘述。该电池种类无特别限定，可以为动力电池等。
下面列举具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
将纤维素原材料、分散介质、分散剂(含量1％)、消泡剂(含量0.2-0.5％)、共催化剂醋酸镍/三氧化二硼(含量0.5-2％)混合加入到行星球磨机中，行星球磨5-10小时得到浆料(固含量40％)，浆料喷雾造粒后得到颗粒粒径5-30μm纳米晶球化前驱颗粒。
将喷雾干燥后的纳米晶球化前驱颗粒置于马弗炉内进行热处理，采用阶梯式升温程序，上限温度1000℃，烧结96小时。
冷却后转移至中频感应石墨化炉，通入氮气进行高温石墨化，石墨化温度2000℃，时间24小时。石墨化后冷却除磁过250目筛网，制得实施例1的石墨负极材料，测试其石墨化度，实施例1的石墨负极材料的SEM图参见图1。
将实施例1的石墨负极材料制备成软包全电池，软包全电池制作步骤如下：
a.正极浆料搅拌：按比例加入正极三元材料、导电碳、胶粘剂PVDF进行搅拌；b.负极浆料搅拌：按比例加入实施例1的石墨负极材料、导电碳、分散剂、粘结剂SBR进行搅拌；c.正负极浆料涂布；d.辊压，负极极片按照1.70g/cm3压密进行对辊冷压，冷压速度40m/min；e.模切、叠片、装配、注液、化成、分容。f.充放电循环20次，充放电倍率均为1C，充放电电压范围2.8V-4.25V，满充拆解观察界面，并测量满充极片厚度，结果如表1。
实施例2
将纤维素原材料、分散介质、分散剂(含量1％)、消泡剂(含量0.2-0.5％)、共催化剂氯化镍/三氧化二硼(含量0.5-2％)混合加入到行星球磨机中，行星球磨5-10小时得到浆料(固含量40％)，浆料喷雾造粒后得到颗粒粒径5-30μm纳米晶球化前驱颗粒。
将喷雾干燥后的纳米晶球化前驱颗粒置于马弗炉内进行热处理，采用阶梯式升温程序，上限温度1000℃，烧结96小时。
冷却后转移至中频感应石墨化炉，通入氮气进行高温石墨化，石墨化温度2000℃，时间24小时。石墨化后冷却除磁过250目筛网，制得实施例2的石墨负极材料，测试其石墨化度。
将实施例2的石墨负极材料制备成软包全电池，软包全电池制作步骤如下：
a.正极浆料搅拌：按比例加入正极三元材料、导电碳、胶粘剂PVDF进行搅拌；b.负极浆料搅拌：按比例加入实施例2的石墨负极材料、导电碳、分散剂、粘结剂SBR进行搅拌；c.正负极浆料涂布；d.辊压，负极极片按照1.70g/cm3压密进行对辊冷压，冷压速度40m/min；e.模切、叠片、装配、注液、化成、分容。f.充放电循环20次，充放电倍率均为1C，充放电电压范围2.8V-4.25V，满充拆解观察界面，并测量满充极片厚度，结果如表1。
实施例3
将纤维素原材料、分散介质、分散剂(含量1％)、消泡剂(含量0.2-0.5％)、共催化剂硝酸镍/三氧化二硼(含量0.5-2％)混合加入到行星球磨机中，行星球磨5-10小时得到浆料(固含量40％)，浆料喷雾造粒后得到颗粒粒径5-30μm纳米晶球化前驱颗粒。
将喷雾干燥后的纳米晶球化前驱颗粒置于马弗炉内进行热处理，采用阶梯式升温程序，上限温度1000℃，烧结96小时。
冷却后转移至中频感应石墨化炉，通入氮气进行高温石墨化，石墨化温度2000℃，时间24小时。石墨化后冷却除磁过250目筛网，制得实施例3的石墨负极材料，测试其石墨化度。
将实施例3的石墨负极材料制备成软包全电池，软包全电池制作步骤如下：
a.正极浆料搅拌：按比例加入正极三元材料、导电碳、胶粘剂PVDF进行搅拌；b.负极浆料搅拌：按比例加入实施例3的石墨负极材料、导电碳、分散剂、粘结剂SBR进行搅拌；c.正负极浆料涂布；d.辊压，负极极片按照1.70g/cm3压密进行对辊冷压，冷压速度40m/min；e.模切、叠片、装配、注液、化成、分容。f.充放电循环20次，充放电倍率均为1C，充放电电压范围2.8V-4.25V，满充拆解观察界面，并测量满充极片厚度，结果如表1。
对比例1
采用市场上批量生产的其他人造石墨制备成软包全电池，软包全电池制作步骤如下：
a.正极浆料搅拌：按比例加入正极三元材料、导电碳、胶粘剂PVDF进行搅拌；b.负极浆料搅拌：按比例添加人造石墨、导电碳、分散剂、粘结剂SBR进行搅拌；c.正负极浆料涂布；d.辊压，负极极片按照1.65g/cm3压密进行对辊冷压，冷压速度40m/min；e.模切、叠片、装配、注液、化成、分容。f.充放电循环20次，充放电倍率均为1C，充放电电压范围2.8V-4.25V，满充拆解观察界面，并测量满充极片厚度，结果如表1。
对比例2
采用市场上批量生产的其他人造石墨制备成软包全电池，软包全电池制作步骤如下：
a.正极浆料搅拌：按比例加入正极三元材料、导电碳、胶粘剂PVDF进行搅拌；b.负极浆料搅拌：按比例添加人造石墨、导电碳、分散剂、粘结剂SBR进行搅拌；c.正负极浆料涂布；d.辊压，负极极片按照1.70g/cm3压密进行对辊冷压，冷压速度40m/min；e.模切、叠片、装配、注液、化成、分容；f.充放电循环20次，充放电倍率均为1C，充放电电压范围2.8V-4.25V，满充拆解观察界面，并测量满充极片厚度，结果如附表1。
对比例3
与实施例1基本相同，不同之处，催化剂为三氧化二硼单催化剂，具体地：
将纤维素原材料、分散介质、分散剂(含量1％)、消泡剂(含量0.2-0.5％)、催化剂三氧化二硼(含量0.5-2％)混合加入到行星球磨机中，行星球磨5-10小时得到浆料(固含量40％)，浆料喷雾造粒后得到颗粒粒径5-30μm纳米晶球化前驱颗粒。
将喷雾干燥后的前驱体置于马弗炉内进行热处理，采用阶梯式升温程序，上限温度1000℃，烧结96小时。
冷却后转移至中频感应石墨化炉，通入氮气进行高温石墨化，石墨化温度2000℃，时间24小时。石墨化后冷却除磁过250目筛网，制得对比例3的石墨负极材料，测试其石墨化度。
将对比例3的石墨负极材料制备成软包全电池，软包全电池制作步骤如下：
a.正极浆料搅拌：按比例加入正极三元材料、导电碳、胶粘剂PVDF进行搅拌；b.负极浆料搅拌：按比例加入对比例3的石墨负极材料、导电碳、分散剂、粘结剂SBR进行搅拌；c.正负极浆料涂布；d.辊压，负极极片按照1.70g/cm3压密进行对辊冷压，冷压速度40m/min；e.模切、叠片、装配、注液、化成、分容。f.充放电循环20次，充放电倍率均为1C，充放电电压范围2.8V-4.25V，满充拆解观察界面，并测量满充极片厚度，结果如表1。
表1
由表1可知实施例1-实施例3的纳米晶球化石墨负极材料，可以实现1.70g/cm3压实密度，且极片反弹率低。另外，从表1中对比例2可以看出，当采用实施例1-实施例3的压实密度1.7g/cm3时，采用由石油针状焦制备而成的对比例2的石墨负极材料出现了中度析锂的现象，说明实施例1-3的方法，不仅能够节约成本，降低环境污染，还可以提高电池的电化学性能。
另外，对比实施例1-3和对比例3可以看出，镍化物-三氧化二硼的共催化剂的石墨化作用显著优于单独的三氧化二硼催化剂，且单独的三氧化二硼催化剂还可能出现析锂的现象。
图2为实施例1-实施例3和对比例1-对比例3的满充极片拆解情况图，从图2可以看出，对比例2和对比例3的极片出现了明显的析锂现象，而实施例1-实施例3的极片压实密度达到1.70g/cm3时界面良好。说明本发明的石墨负极材料石墨纯度高，极片压实密度1.70g/cm3，多次循环后不析锂，满充反弹率低。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将纤维素原材料、催化剂和分散剂混合，球磨、干燥，得到纳米晶球化前驱颗粒；
将所述纳米晶球化前驱颗粒进行煅烧，再进行石墨化处理，制得所述石墨负极材料；
其中，所述催化剂为含镍化合物和缺电子化合物两者组成的共催化剂。
2.根据权利要求1所述的石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述缺电子化合物为氧化硼和氧化铝中一种或多种；和/或
所述含镍化合物为醋酸镍、氯化镍和硝酸镍中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的石墨负极材料的制备方法，其特征在于，将纤维素原材料、催化剂和分散剂混合的步骤中，还包括加入辅助剂的步骤，所述辅助剂包括分散介质和消泡剂中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述纤维素原材料为工业纤维素；和/或
所述分散剂为水和乙醇中的一种或多种；和/或
所述分散介质为聚乙烯醇和羧甲基纤维素纳中的一种或多种；和/或
所述消泡剂为醇类物质。
5.根据权利要求1-4任一项所述的石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述球磨步骤中，控制球磨后所得到的浆料中的颗粒的平均粒径为0.3μm～0.6μm，所述浆料的固含量为30％-60％。
6.根据权利要求5所述的石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述干燥的步骤中，采用喷雾干燥的方法将球磨后所得到的所述浆料进行干燥，且控制喷雾干燥后所得到的所述纳米晶球化前驱体颗粒的粒径为5μm～30μm。
7.根据权利要求6所述的石墨负极材料的制备方法，其特征在于，在将所述纳米晶球化前驱颗粒进行煅烧的步骤中，采用阶梯式升温程序进行煅烧，最高温度为1000℃。
8.根据权利要求7所述的石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述石墨化的条件为：温度为1800℃～2200℃，时间为10h-48h。
9.权利要求1-8任一项所述的制备方法制备而成的石墨负极材料。
10.一种电池，其特征在于，包括权利要求9所述的石墨负极材料。
CN201910341841.1A 2019-04-26 2019-04-26 石墨负极材料及其制备方法、电池 Active CN110085863B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910341841.1A CN110085863B (zh) 2019-04-26 2019-04-26 石墨负极材料及其制备方法、电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910341841.1A CN110085863B (zh) 2019-04-26 2019-04-26 石墨负极材料及其制备方法、电池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110085863A true CN110085863A (zh) 2019-08-02
CN110085863B CN110085863B (zh) 2024-03-12

Family

ID=67416773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910341841.1A Active CN110085863B (zh) 2019-04-26 2019-04-26 石墨负极材料及其制备方法、电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110085863B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110627059A (zh) * 2019-10-13 2019-12-31 武汉善达化工有限公司 一种可分散性石墨粉及其制备方法
CN110655073A (zh) * 2019-09-17 2020-01-07 西安交通大学 一种具有球形结构的人造石墨材料及其制备方法
CN115771893A (zh) * 2021-09-07 2023-03-10 贝特瑞新材料集团股份有限公司 负极材料前驱体、负极材料及其制备方法、负极片及锂离子电池

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1125979A (ja) * 1997-07-08 1999-01-29 Mitsubishi Chem Corp リチウムイオン二次電池
US20050176989A1 (en) * 2003-08-14 2005-08-11 Monsanto Technology Llc Transition metal-containing catalysts and processes for their preparation and use as oxidation and dehydrogenation catalysts
CN101087021A (zh) * 2007-07-18 2007-12-12 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 锂离子电池用人造石墨负极材料及其制备方法
US20100178563A1 (en) * 2007-06-01 2010-07-15 Panasonic Corporation Composite negative electrode active material and non-aqueous electrolyte secondary battery
CN105080591A (zh) * 2014-05-08 2015-11-25 中国石油化工股份有限公司 一种焦炉气甲烷化催化剂的制备方法
CN105797785A (zh) * 2016-04-15 2016-07-27 西安向阳航天材料股份有限公司 一种预还原型高温甲烷化催化剂及其制备方法
CN106450176A (zh) * 2016-08-24 2017-02-22 上海颐行高分子材料有限公司 一种高容量负极材料的制备方法
RU2015146095A (ru) * 2015-10-27 2017-05-04 Открытое акционерное общество "Инновационный научно-производственный центр текстильной и легкой промышленности" (ОАО "ИНПЦ ТЛП") Устройство для получения углеродных волокнистых материалов
KR20170052889A (ko) * 2015-11-05 2017-05-15 한국과학기술연구원 다공성 탄소 재료 및 이의 제조 방법
CN106744915A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种纤维素基石墨化材料及其制备方法
CN106981657A (zh) * 2017-05-26 2017-07-25 成都海成远创科技有限公司 一种石墨负极材料及其制备方法
US20170256791A1 (en) * 2014-07-28 2017-09-07 Showa Denko K.K. Negative electrode material for lithium ion secondary cell and method for manufacturing the same
WO2018115177A1 (en) * 2016-12-23 2018-06-28 Sgl Carbon Se Graphite material
CN109585803A (zh) * 2018-10-16 2019-04-05 湖南宸宇富基新能源科技有限公司 一种具有梯度结构的人造石墨负极材料及其制备和应用

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1125979A (ja) * 1997-07-08 1999-01-29 Mitsubishi Chem Corp リチウムイオン二次電池
US20050176989A1 (en) * 2003-08-14 2005-08-11 Monsanto Technology Llc Transition metal-containing catalysts and processes for their preparation and use as oxidation and dehydrogenation catalysts
US20100178563A1 (en) * 2007-06-01 2010-07-15 Panasonic Corporation Composite negative electrode active material and non-aqueous electrolyte secondary battery
CN101087021A (zh) * 2007-07-18 2007-12-12 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 锂离子电池用人造石墨负极材料及其制备方法
CN105080591A (zh) * 2014-05-08 2015-11-25 中国石油化工股份有限公司 一种焦炉气甲烷化催化剂的制备方法
US20170256791A1 (en) * 2014-07-28 2017-09-07 Showa Denko K.K. Negative electrode material for lithium ion secondary cell and method for manufacturing the same
RU2015146095A (ru) * 2015-10-27 2017-05-04 Открытое акционерное общество "Инновационный научно-производственный центр текстильной и легкой промышленности" (ОАО "ИНПЦ ТЛП") Устройство для получения углеродных волокнистых материалов
KR20170052889A (ko) * 2015-11-05 2017-05-15 한국과학기술연구원 다공성 탄소 재료 및 이의 제조 방법
CN105797785A (zh) * 2016-04-15 2016-07-27 西安向阳航天材料股份有限公司 一种预还原型高温甲烷化催化剂及其制备方法
CN106450176A (zh) * 2016-08-24 2017-02-22 上海颐行高分子材料有限公司 一种高容量负极材料的制备方法
CN106744915A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种纤维素基石墨化材料及其制备方法
WO2018115177A1 (en) * 2016-12-23 2018-06-28 Sgl Carbon Se Graphite material
CN106981657A (zh) * 2017-05-26 2017-07-25 成都海成远创科技有限公司 一种石墨负极材料及其制备方法
CN109585803A (zh) * 2018-10-16 2019-04-05 湖南宸宇富基新能源科技有限公司 一种具有梯度结构的人造石墨负极材料及其制备和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RADOSTINA PALCHEVA，ET AL.: "NiMo/γ-Al2O3 Catalysts from Ni Heteropolyoxomolybdate and Effect of Alumina Modification by B, Co, or Ni", 《CHINESE JOURNAL OF CATALYSIS》, vol. 33, no. 4 *
李娜，等: "模板法制备中孔碳材料", 《化学进展》, vol. 20, no. 7 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110655073A (zh) * 2019-09-17 2020-01-07 西安交通大学 一种具有球形结构的人造石墨材料及其制备方法
CN110627059A (zh) * 2019-10-13 2019-12-31 武汉善达化工有限公司 一种可分散性石墨粉及其制备方法
CN110627059B (zh) * 2019-10-13 2022-03-11 武汉善达化工有限公司 一种可分散性石墨粉及其制备方法
CN115771893A (zh) * 2021-09-07 2023-03-10 贝特瑞新材料集团股份有限公司 负极材料前驱体、负极材料及其制备方法、负极片及锂离子电池

Also Published As

Publication number Publication date
CN110085863B (zh) 2024-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113422013B (zh) 一种高首效高倍率硅基负极材料及其制备方法
CN103066243B (zh) 一种锂离子动力电池用煤焦粉基负极材料及其制备方法
CN110085863A (zh) 石墨负极材料及其制备方法、电池
CN106252651B (zh) 一种锂离子电池多孔复合负极材料及其制备方法
CN109360946B (zh) 多次混合包覆高压实密度硅碳负极材料及其制备方法
CN110323073B (zh) 一种氧掺杂磷化钴镍-还原氧化石墨烯复合材料的制备方法及其应用
CN107946568B (zh) 一种高性能氧化亚硅/硬碳/石墨复合材料及其制备方法与应用
CN109686959A (zh) 一种金属改性硅氧化物负极材料、其制备方法和锂离子电池
CN110350180B (zh) 三元异质结NiO/Ni2P/N-C纳米片复合材料制备方法及其在钠离子电池中的应用
CN111653738A (zh) 一种锂离子电池硅碳负极材料及其制备方法
CN109148838A (zh) 基于炭材料和沥青的钠离子电池负极材料及其制备方法和应用
CN106159198A (zh) 一种沥青基无定形碳负极材料、其制备方法及应用
CN102290253B (zh) 一种碳包覆纳米过渡金属氧化物及其制备方法
CN106025194A (zh) 一种黑磷基复合负极材料及其制备方法
CN110335759A (zh) 负载氢氧化镍纳米片和钴酸镍纳米晶的碳纳米纤维复合材料及其制备方法和应用
CN114361425B (zh) 一种黄铁矿直接制备焦磷酸磷酸铁钠复合材料的方法、焦磷酸磷酸铁钠复合材料及其应用
CN107799321B (zh) 纳米过渡金属-纳米氧化锂-多孔碳复合材料及锂离子电容器的制备方法及锂离子电容器
CN105390682A (zh) 一种磷酸铁锂微球/三维石墨烯复合电极材料的制备方法及其应用
CN114256501A (zh) 一种负极片及含有该负极片的锂离子电池
CN106997946B (zh) 硅-铜复合材料、制备方法及在锂离子电池中的应用
CN104638228B (zh) 同轴碳包覆束状磷酸钒钾纳米线及其制备方法和应用
CN113436905A (zh) 碳/氧化镍复合电极材料的制备方法
CN111029541B (zh) 类蜂窝状锂离子电池用硅碳复合电极材料及其制备方法
CN110504450B (zh) 一种杂原子掺杂的多级孔碳材料的制备方法及在锂电池负极浆料中的应用
CN116759584A (zh) 表面沉积氧化物/碳复合材料的超高比表面积集流体及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant