CN110380050B - 一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺 - Google Patents
一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110380050B CN110380050B CN201910491624.0A CN201910491624A CN110380050B CN 110380050 B CN110380050 B CN 110380050B CN 201910491624 A CN201910491624 A CN 201910491624A CN 110380050 B CN110380050 B CN 110380050B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microcrystalline graphite
- tap
- speed
- coating agent
- mixing
- 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.)
- Active
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 88
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 87
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 title description 6
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 24
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims description 21
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 12
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 239000011300 coal pitch Substances 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000011302 mesophase pitch Substances 0.000 claims description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 2
- 239000011301 petroleum pitch Substances 0.000 claims description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 2
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 7
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 7
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 7
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000156302 Porcine hemagglutinating encephalomyelitis virus Species 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009818 secondary granulation Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- 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
- H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
-
- 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
- H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
-
- 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
- H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
-
- 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
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/027—Negative electrodes
-
- 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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺，将微晶石墨和包覆剂进行初步混合，然后在室温下，通过旋转挤压微晶石墨与包覆剂，再在加热状态下，旋转挤压混合物，使包覆剂压入微晶石墨的中孔和大孔中，然后经气体冷却得到挤压混合料，再将所得挤压混合料进行石墨化处理，得到高振实微晶石墨负极材料。本发明解决了现有技术制备微晶石墨负极材料所存在的振实密度偏低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池微晶负极材料的制备方法，尤其涉及一种制备高振实微晶石墨负极材料所特用的高效混合工艺。
背景技术
微晶石墨是一种天然的矿产资源，与鳞片石墨相比，具有内部多孔、晶粒尺寸小，各向同性强的优点，将其作为锂离子电池用负极材料，则具备良好的快充性能，可用于PHEV、启停、电动工具等领域。
微晶石墨负极材料的传统开发路线基本是将微晶石墨首先球形化，而后提纯至电池级，最后再经表面改性工艺或二次造粒技术得到产品。通过这种工艺制备的产品往往振实密度偏低，在制备电极过程中容易造成浆料沉降、极片掉粉等情况，松装密度低，增加包装、运输、库存成本。
微晶石墨的颗粒内部有较多空隙，导致该材料比表面积高、振实密度低，过高的比表面积会导致嵌锂过程中生成大量SEI膜，造成电化学反应不可逆程度增加。因此，会普遍采用包覆技术降低微晶石墨的比表面积。然而，固相包覆很容易将微晶石墨的孔隙堵住，造成微晶石墨颗粒内部形成大量闭孔，并进而导致粉体振实密度过低。液相包覆可以对微孔、中孔进行填充，但对于影响振实的大孔则填充效果不佳。
为此，本发明采用了半液相挤压工艺的高效混合方式将微晶石墨与包覆剂复合在一起，再通过石墨化得到高振实密度的微晶石墨负极材料。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供了一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A1、将微晶石墨和包覆剂进行初步混合；
A2、在室温下，通过旋转挤压微晶石墨与包覆剂，所述旋转的转速为1000～2000rpm，使微晶石墨和包覆剂进一步均匀混合，包覆剂紧贴在微晶石墨表面；
A3、在加热状态下，旋转挤压混合物，使包覆剂压入微晶石墨的中孔和大孔中，微晶石墨表面也形成一层薄薄的包覆层，然后经气体冷却完成高效混合，得到挤压混合料；
A4、将所得挤压混合料进行石墨化处理，石墨化温度为3000～3200℃，得到高振实微晶石墨负极材料。
优选的，步骤A1中，所用微晶石墨的粒度为10～15μm，所述微晶石墨与包覆剂的质量比为100：(10～20)，初步混合时间为20～60min。
优选的，步骤A1中，所述初步混合的方式为高速VC混合，搅拌速度为200～300rpm，所用包覆剂为3～5μm的中间相沥青，所述中间相沥青为石油沥青、煤沥青、生物质沥青中的一种，所述中间相沥青的软化点200～250℃。
优选的，步骤A2中，采用高速捏合设备旋转挤压微晶石墨与包覆剂，所述高速捏合设备的旋转转速为1000～2000rpm，通过定子的变径实现转子对物料的挤压捏合。
优选的，步骤A2中，采用冷却水冷却高速捏合设备的样品腔，使旋转挤压处于25～30℃之间的温度条件下进行，所述旋转挤压在惰性气体保护下进行，所述旋转挤压的时间为3～6min；旋转转速为1000～2000rpm。所述惰性气体包括但不限于氮气、氩气、氦气等高温下不与沥青、碳材料发生反应的气体，优先使用氮气气体。
优选的，步骤A3中，在惰性气体保护下，将温度升高至350～450℃，旋转挤压混合物，将旋转转速调整至2500～3500rpm，旋转挤压混合的时间为30～120min，然后经气体冷却，得到挤压混合料。
优选的，步骤A4中，将所得挤压混合料置入石墨化炉中进行石墨化处理，石墨化温度为3000～3200℃，保温时间为25～95h。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明不同于现有的固相包覆混合工艺，也不同于现有的液相包覆混合工艺，本发明首先通过机械混合将微晶石墨和包覆剂进行初步混合，而后，在室温下，通过旋转(10～20rpm)挤压微晶石墨与包覆剂，使二者进一步均匀混合，包覆剂紧贴在微晶石墨表面。而后，将温度升至350～450℃，转速提升至2500～3500rpm，包覆剂逐渐软化并成为液体，通过不断地挤压，包覆剂被压进微晶石墨的中孔和大孔中，微晶石墨表面也形成一层薄薄的包覆层，最后经气体冷却完成高效混合工艺。
本发明既具备边加热边搅拌的动态包覆特点，又具有挤压捏合的作用，通过不断地挤压的作用，将包覆剂压进微晶石墨的孔隙中，是一种更为高效的半液相混合工艺。由于微晶石墨的结构为多孔结构，对其进行常规包覆处理后，所得材料往往存在振实密度偏低的问题，但是，通过本发明的半液相混合改性技术，可以实现同时对微晶石墨内部空隙(主要是大孔和中孔)的填充以及外表包覆的目的，所得产品不仅比表面积理想，其振实密度也比常规包覆所得产品提升了10～20％。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
将200kg微晶石墨与20kg粒度为3μm、软化点250℃的石油沥青采用高速VC进行初步混合，所用微晶石墨的粒度为10～15μm，初步混合时间20～60min，搅拌速度为200～300rpm。然后将混合物转入高速捏合机中，冷凝水开启并通入氮气，在室温下通过旋转挤压微晶石墨与石油沥青，以1000～2000rpm转速搅拌3～6min，通过定子的变径实现转子对物料的挤压捏合。所述惰性气体包括但不限于氮气、氩气、氦气等高温下不与沥青、碳材料发生反应的气体，优先使用氮气气体。接下来，关闭冷凝水，打开电热系统，将温度升高至350～450℃，旋转挤压混合物，温度稳定后调整转速为2500～3500rpm，旋转挤压混合的时间为30～120min。经氮气气体冷却至室温，将所得挤压混合料置入石墨化炉中进行石墨化处理，石墨化温度为3000～3200℃，石墨化时间为25～95min，最终得到1#样品。
实施例2
将200kg微晶石墨与30kg粒度为5μm、软化点250℃的石油沥青采用高速VC进行初步混合，所用微晶石墨的粒度为10～15μm，初步混合时间60min，搅拌速度为300rpm。然后将混合物转入高速捏合机中，冷凝水开启并通入氮气，在室温下通过旋转挤压微晶石墨与石油沥青，以2000rpm转速搅拌6min，通过定子的变径实现转子对物料的挤压捏合。采用冷却水冷却高速捏合设备的样品腔，使旋转挤压处于30℃的温度条件下进行，所述旋转挤压在惰性气体保护下进行，所述旋转挤压的时间为6min；旋转转速为1000rpm。所述惰性气体包括但不限于氮气、氩气、氦气等高温下不与沥青、碳材料发生反应的气体，优先使用氮气气体。
接下来，关闭冷凝水，打开电热系统，将温度升高至350℃，旋转挤压混合物，温度稳定后调整转速为2500rpm，旋转挤压混合的时间为60min。经氮气气体冷却至室温，将所得挤压混合料置入石墨化炉中进行石墨化处理，石墨化温度为3000～3200℃，石墨化时间为25～95min，最终得到2#样品。
实施例3
将200kg微晶石墨与20kg粒度为3μm、软化点220℃的煤沥青采用高速VC进行初步混合，所用微晶石墨的粒度为10～15μm，初步混合时间40min，搅拌速度为260rpm。然后将混合物转入高速捏合机中，冷凝水开启并通入氮气，在室温下通过旋转挤压微晶石墨与石油沥青，以1500rpm转速搅拌5min，通过定子的变径实现转子对物料的挤压捏合。所述惰性气体包括但不限于氮气、氩气、氦气等高温下不与沥青、碳材料发生反应的气体，优先使用氮气气体。
接下来，关闭冷凝水，打开电热系统，将温度升高至400℃，旋转挤压混合物，温度稳定后调整转速为3000rpm，旋转挤压混合的时间为120min。经氮气气体冷却至室温，将所得挤压混合料置入石墨化炉中进行石墨化处理，石墨化温度为3000～3200℃，石墨化时间为25～95min，最终得到3#样品。
实施例4
将200kg微晶石墨与20kg粒度为5μm、软化点210℃的生物沥青采用高速VC进行初步混合，所用微晶石墨的粒度为10～15μm，初步混合时间30min，搅拌速度为220rpm。然后将混合物转入高速捏合机中，冷凝水开启并通入氮气，在室温下通过旋转挤压微晶石墨与石油沥青，以1300rpm转速搅拌4min，通过定子的变径实现转子对物料的挤压捏合。所述惰性气体包括但不限于氮气、氩气、氦气等高温下不与沥青、碳材料发生反应的气体，优先使用氮气气体。
接下来，关闭冷凝水，打开电热系统，将温度升高至380℃，旋转挤压混合物，温度稳定后调整转速为3300rpm，旋转挤压混合的时间为50min。经氮气气体冷却至室温，将所得挤压混合料置入石墨化炉中进行石墨化处理，石墨化温度为3000～3200℃，石墨化时间为25～95min，最终得到4#样品。
实施例5
将200kg微晶石墨与40kg粒度为3μm、软化点250℃的煤沥青采用高速VC进行初步混合，所用微晶石墨的粒度为10～15μm，初步混合时间40min，搅拌速度为290rpm。然后将混合物转入高速捏合机中，冷凝水开启并通入氮气，在室温下通过旋转挤压微晶石墨与石油沥青，以1700rpm转速搅拌4min，通过定子的变径实现转子对物料的挤压捏合。所述惰性气体包括但不限于氮气、氩气、氦气等高温下不与沥青、碳材料发生反应的气体，优先使用氮气气体。接下来，关闭冷凝水，打开电热系统，将温度升高至360℃，旋转挤压混合物，温度稳定后调整转速为3100rpm，旋转挤压混合的时间为80min。经氮气气体冷却至室温，将所得挤压混合料置入石墨化炉中进行石墨化处理，石墨化温度为3000～3200℃，石墨化时间为25～95min，最终得到5#样品。
实施例6
将200kg微晶石墨与20kg粒度为5μm、软化点200℃的石油沥青采用高速VC进行初步混合，所用微晶石墨的粒度为10～15μm，初步混合时间50min，搅拌速度为200rpm。然后将混合物转入高速捏合机中，冷凝水开启并通入氮气，在室温下通过旋转挤压微晶石墨与石油沥青，以1600rpm转速搅拌6min，通过定子的变径实现转子对物料的挤压捏合。所述惰性气体包括但不限于氮气、氩气、氦气等高温下不与沥青、碳材料发生反应的气体，优先使用氮气气体。接下来，关闭冷凝水，打开电热系统，将温度升高至410℃，旋转挤压混合物，温度稳定后调整转速为2300rpm，旋转挤压混合的时间为100min。经氮气气体冷却至室温，将所得挤压混合料置入石墨化炉中进行石墨化处理，石墨化温度为3000～3200℃，石墨化时间为25～95min，最终得到6#样品。
实施例7
将200kg微晶石墨与40kg粒度为3μm、软化点200℃的石油沥青VC混合40min，搅拌速度为300rpm。而后将混合物转入高速捏合机中，冷凝水开启并通入氩气，以2000rpm转速搅拌6min，而后关闭冷凝水，打开电热系统，将捏合机温度提升至450℃，温度稳定后调整转速为3500rpm，混合120min。经氮气气体冷却至室温，将所得物料进行石墨化处理，石墨化温度为3000℃，最终得到7#样品。
对比例1
微晶石墨原材料。
对比例2
将200kg微晶石墨与20kg、粒度为3μm、软化点250℃的石油沥青VC混合40min，搅拌速度为300rpm。而后将所得物料进行石墨化处理，石墨化温度为3000℃，最终得到对比例2的样品。
对比例3
将200kg微晶石墨与40kg、粒度为3μm、软化点250℃的石油沥青VC混合40min，搅拌速度为300rpm。而后将所得物料进行石墨化处理，石墨化温度为3000℃，最终得到对比例3。
将实施例1～7制备的样品与对比例1～3进行对比，其性能如下表所示。
从上表可知，石油沥青最适合该半液相混合技术，这与石油沥青的流动性较好有关；沥青粒径对微晶石墨的振实密度有显著影响，这是由于小粒径的沥青更容易液化；沥青软化点对微晶石墨的振实密度影响并不明显，这是由于降低软化点，虽然可以改善沥青的流动性(有利于振实提高)，但也存在残碳率低、石墨化收缩明显的问题(不利于振实提高)，综合两种因素，沥青在软化点200～250℃之间时，不会对微晶石墨振实密度有明显的影响；增加沥青含量可以促进微晶石墨的包覆效果，但也会存在颗粒造粒的情况，颗粒造粒会降低产物的振实密度；增加搅拌时间与搅拌速度有利于沥青对微晶石墨的包覆，但对微晶石墨的振实密度却反而起到副作用，这是由于微晶石墨本身孔隙较多，在强搅拌条件下有被打碎的可能。
对比实施例与对比例可知，采用本发明涉及的混合技术，可以显著改善微晶石墨的振实密度，此外，还可以避免因颗粒造粒而导致的粒度显著增加。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (7)
1.一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A1、将微晶石墨和包覆剂进行初步混合，所述包覆剂为3-5μm中间相沥青，所述中间相沥青的软化点200-250℃；
A2、在室温下，通过旋转挤压微晶石墨与包覆剂，所述旋转的转速为1000~2000rpm，使微晶石墨和包覆剂进一步均匀混合，包覆剂紧贴在微晶石墨表面；
A3、在惰性气体保护下，将温度升高至350-400℃，旋转挤压混合物，使包覆剂压入微晶石墨的中孔和大孔中，微晶石墨表面也形成一层薄薄的包覆层，然后经气体冷却完成高效混合，得到挤压混合料；
A4、将所得挤压混合料进行石墨化处理，石墨化温度为3000～3200℃，得到高振实微晶石墨负极材料。
2.根据权利要求1所述的一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤A1中，所用微晶石墨的粒度为10~15μm，所述微晶石墨与包覆剂的质量比为100：（10~20），初步混合时间为20~60min。
3.根据权利要求1所述的一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤A1中，所述初步混合的方式为高速VC混合，搅拌速度为200~300rpm，所述中间相沥青为石油沥青、煤沥青、生物质沥青中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤A2中，采用高速捏合设备旋转挤压微晶石墨与包覆剂，所述高速捏合设备的旋转转速为1000~2000rpm，通过定子的变径实现转子对物料的挤压捏合。
5.根据权利要求1所述的一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤A2中，采用冷却水冷却高速捏合设备的样品腔，使旋转挤压处于25~30℃之间的温度条件下进行，所述旋转挤压在惰性气体保护下进行，所述旋转挤压的时间为3~6min；旋转转速为1000~2000rpm。
6.根据权利要求1所述的一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤A3中，旋转挤压混合物，将旋转转速调整至2500~3500rpm，旋转挤压混合的时间为30~120min，然后经气体冷却，得到挤压混合料。
7.根据权利要求1所述的一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤A4中，将所得挤压混合料置入石墨化炉中进行石墨化处理，石墨化温度为3000～3200℃，保温时间为25~95 h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910491624.0A CN110380050B (zh) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | 一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910491624.0A CN110380050B (zh) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | 一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110380050A CN110380050A (zh) | 2019-10-25 |
| CN110380050B true CN110380050B (zh) | 2021-05-18 |
Family
ID=68249881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910491624.0A Active CN110380050B (zh) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | 一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110380050B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112670463B (zh) * | 2020-04-16 | 2022-06-14 | 宁波杉杉新材料科技有限公司 | 一种石墨负极材料及其制备方法和应用 |
| CN111933898B (zh) * | 2020-06-12 | 2022-06-10 | 湖州凯金新能源科技有限公司 | 一种用于锂离子电池的高性能石墨负极材料，及其制备方法和应用 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1470725A1 (ru) * | 1987-07-06 | 1989-04-07 | Всесоюзный Институт Огнеупоров | Масса дл изготовлени безобжиговых огнеупорных изделий |
| CN101654239A (zh) * | 2009-08-27 | 2010-02-24 | 清华大学 | 一种各向同性石墨制品及其制备方法 |
| CN102299307A (zh) * | 2011-09-03 | 2011-12-28 | 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 | 电极负极材料及其制备方法 |
| CN103241731A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-08-14 | 东莞市凯金电池材料有限公司 | 二次锂离子电池用复合石墨材料的制备方法 |
| CN104016333A (zh) * | 2014-05-25 | 2014-09-03 | 林前锋 | 一种等静压微晶石墨制品的制备方法 |
| CN104649263A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-05-27 | 山西亮宇炭素有限公司 | 炭石墨复合材料的制备方法 |
| CN105304870A (zh) * | 2015-09-22 | 2016-02-03 | 江西正拓新能源科技有限公司 | 二次造粒锂离子电池负极材料及其制备方法 |
| CN107814383A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-03-20 | 广东东岛新能源股份有限公司 | 一种锂离子电池用改性微晶石墨负极材料及其制备方法和用途 |
-
2019
- 2019-06-06 CN CN201910491624.0A patent/CN110380050B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1470725A1 (ru) * | 1987-07-06 | 1989-04-07 | Всесоюзный Институт Огнеупоров | Масса дл изготовлени безобжиговых огнеупорных изделий |
| CN101654239A (zh) * | 2009-08-27 | 2010-02-24 | 清华大学 | 一种各向同性石墨制品及其制备方法 |
| CN102299307A (zh) * | 2011-09-03 | 2011-12-28 | 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 | 电极负极材料及其制备方法 |
| CN103241731A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-08-14 | 东莞市凯金电池材料有限公司 | 二次锂离子电池用复合石墨材料的制备方法 |
| CN104016333A (zh) * | 2014-05-25 | 2014-09-03 | 林前锋 | 一种等静压微晶石墨制品的制备方法 |
| CN104649263A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-05-27 | 山西亮宇炭素有限公司 | 炭石墨复合材料的制备方法 |
| CN105304870A (zh) * | 2015-09-22 | 2016-02-03 | 江西正拓新能源科技有限公司 | 二次造粒锂离子电池负极材料及其制备方法 |
| CN107814383A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-03-20 | 广东东岛新能源股份有限公司 | 一种锂离子电池用改性微晶石墨负极材料及其制备方法和用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110380050A (zh) | 2019-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gu et al. | Si/C composite lithium-ion battery anodes synthesized from coarse silicon and citric acid through combined ball milling and thermal pyrolysis | |
| CN101318820B (zh) | 复合石墨炭负极材料及其制备方法 | |
| WO2016169149A1 (zh) | 一种石墨细粉作为锂离子电池负极材料的循环利用方法 | |
| EP2919298A1 (en) | Si/C composite anodes for lithium-ion bat-teries with a sustained high capacity per unit area | |
| CN111204756B (zh) | 一种快充石墨负极材料及其制备方法 | |
| CN110380050B (zh) | 一种制备高振实微晶石墨负极材料的混合工艺 | |
| KR20210153710A (ko) | 전극 재료를 위한 실리카 과립 및 그 제조 방법과 응용 | |
| WO2016169150A1 (zh) | 一种石墨细粉掺杂处理用作负极材料的方法 | |
| CN106058190A (zh) | 一种锂离子电池用高容量负极材料的制备方法 | |
| KR101426195B1 (ko) | 구상 탄소 입자의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 구상 탄소 입자 | |
| CN114620707A (zh) | 一种长循环锂离子电池负极材料的制备方法 | |
| Chang et al. | The synthesis of Li (Ni1/3Co1/3Mn1/3) O2 using eutectic mixed lithium salt LiNO3–LiOH | |
| CN111628170A (zh) | 一种锂离子电池用多孔二次颗粒负极材料及其制备方法 | |
| CN116057734B (zh) | 负极材料、电池 | |
| CN110723729A (zh) | 一种锂离子电池用Kish石墨负极材料及其改性工艺 | |
| EP4324790A1 (en) | Novel granulated spherical graphite, secondary battery comprising same as anode active material, and method for preparing granulated spherical graphite | |
| CN112938959B (zh) | 一种动力电池负极材料的制备方法 | |
| CN107658457B (zh) | 一种熔盐电解用SiO2-Gc/C复合电极及其制备方法 | |
| KR102691511B1 (ko) | 신규한 조립구상흑연의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 조립구상흑연, 및 이를 음극활물질로 포함하는 이차전지 | |
| CN218731043U (zh) | 一种自粘结性焦制备硅碳负极材料的生产装置 | |
| CN114520314B (zh) | 具有多孔碳包覆层的负极材料、其制备方法和锂离子电池 | |
| CN113488649B (zh) | 包覆型负极材料及其制备方法、负极片及锂离子电池 | |
| WO2024103564A1 (zh) | 凝胶混合物制取高倍率单晶正极材料的方法及其应用 | |
| CN117326544A (zh) | 一种钠离子电池改性沥青基硬碳材料的制备方法 | |
| Qin et al. | Basil Seed Inspired Design for a Monodisperse Core–Shell Sn@ C Hybrid Confined in a Carbon Matrix for Enhanced Lithium‐Storage Performance |
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 |