CN116588926B - 一种电池用负极材料的改性工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电池材料加工领域，具体公开了一种电池用负极材料的改性工艺，包括如下步骤：S1、天然石墨片经改性处理，制得改性石墨片；S2、改性石墨片与沥青粉末混合均匀，沥青粉末重量占改性石墨片重量的8‑12%，然后在温度200‑250℃、压力1.5‑3MPa的条件下挤压造粒，制得石墨粒；S3、石墨粒经石墨化处理、打散后处理，制得成品负极材料；提高沥青粉末与天然石墨片的粘结密度，以提高成品负极材料的振实密度和充放电容量。
Description
技术领域
本申请涉及电池材料加工领域，更具体地说，它涉及一种电池用负极材料的改性工艺。
背景技术
天然石墨表面结构呈片状，片状的石墨球形度较低，从而使得到的负极材料振实密度较低，所以需要对天然石墨表面进行改性处理。
在天然石墨改性处理过程中，一般是将沥青研磨成粉后与天然石墨片混合，然后在600-700℃的温度下造粒，最后经石墨化处理，制得成品负极材料；但是仅仅控制造粒温度，不易使沥青粉末和天然石墨片粘结致密，从而容易对振实密度产生影响。
因此，如何提高沥青粉末与天然石墨片的粘结密度，以提高成品负极材料的振实密度和充放电容量，是一个有待解决的问题。
发明内容
为了提高沥青粉末与天然石墨片的粘结密度，以提高成品负极材料的振实密度和充放电容量，本申请提供一种电池用负极材料的改性工艺。
本申请提供的一种电池用负极材料的改性工艺，采用如下的技术方案：
一种电池用负极材料的改性工艺，包括如下步骤：
S1、天然石墨片经改性处理，制得改性石墨片；
S2、改性石墨片与沥青粉末混合均匀，沥青粉末重量占改性石墨片重量的8-12％，然后在温度200-250℃、压力1.5-3MPa的条件下挤压造粒，制得石墨粒；
S3、石墨粒经石墨化处理、打散后处理，制得成品负极材料。
通过采用上述技术方案，改性石墨片与沥青粉末混合搅拌后，在200-250℃的温度下进行挤压造粒处理，使制得的石墨粒结构较为致密，配合后续的石墨化操作，能够制得振实密度较高且充放电容量较高的负极材料。
优选的，所述改性处理包括如下步骤：
天然石墨片经液相处理后，制得氧化石墨片；
将氧化石墨片分散到水中，氧化石墨片与水的质量比为1:2-3.6，然后添加壳聚糖纤维丝，氧化石墨片与壳聚糖纤维丝的质量比为1:0.1-0.3，然后添加羧甲基纤维素，氧化石墨片与羧甲基纤维素的质量比为1:0.01-0.05，干燥后分散，制得包覆石墨片；
将包覆石墨片与EVA改性纤维素纤维丝滚动混合，包覆石墨片与EVA改性纤维素纤维丝的质量比为1:0.2-0.5，然后加热至80-90℃，经干燥、打散。
通过采用上述技术方案，经液相处理后的天然石墨片表面含有羧基、羰基、羟基等基团，壳聚糖纤维丝、EVA改性纤维素纤维丝依次缠绕包覆在氧化石墨片表面；在升温挤压的过程中，最外层的EVA热熔提高沥青粉末在氧化石墨片表面的粘结稳定性，此时壳聚糖纤维丝和纤维素纤维丝并未炭化，而是利用其纤维的抵接柔性效果，实现壳聚糖纤维丝、EVA改性纤维素纤维丝在氧化石墨片表面形成网络包覆结构，不仅能够尽量封锁石墨层间距，而且能够为石墨化中1500-1800℃区间内沥青产生的硫气胀提供气体流通微通道，尽量避免石墨化过程中的气胀导致天然石墨片产生孔隙裂纹，使成品负极材料具有较高振实密度的同时具有较高的充放电容量。
随着石墨化的处理，壳聚糖纤维丝、纤维素纤维丝、羧甲基纤维素、沥青逐渐炭化沉积在天然石墨片表面，壳聚糖纤维丝在热解、炭化过程中，能够插层氧化石墨片，提高负极材料的振实密度；并且羧甲基纤维素、纤维丝纤维丝的炭化能够填充在氧化石墨片的表面，促进天然石墨片趋于球形结构，进一步提高负极材料的振实密度；同时沥青的沉积能够在氧化石墨片最外层实现填充包覆，使得天然石墨片表面包覆均匀度较高，趋于球形效果较好，从而使成品负极材料同时具有较高的振实密度和较高的充放电容量。
氧化石墨片首先分散在水中，然后添加壳聚糖纤维丝，使得氧化石墨片与壳聚糖纤维丝均匀接触，利用氧化石墨片表面的羟基、羧基、羰基配合壳聚糖纤维丝的氨基，促进壳聚糖纤维丝吸引在氧化石墨片表面，随着羧甲基纤维素的添加，并限定羧甲基纤维素的添加量，使壳聚糖纤维丝粘附在氧化石墨片表面，并且尽量避免粘附过高产生氧化石墨片的堆积团聚；然后将包覆石墨片与EVA改性纤维素纤维丝滚动混合，使得EVA改性纤维素纤维丝缠绕包覆在包覆石墨片表面，随着加热的进行，EVA逐渐热熔，使纤维素纤维丝稳定的粘附在包覆石墨片表面，实现壳聚糖纤维丝、EVA改性纤维素纤维丝的依次包覆。
优选的，所述壳聚糖纤维丝采用如下方法制备而成：
壳聚糖纤维置于硝酸银溶液中浸没搅拌，然后取出壳聚糖纤维，经干燥，制得成品。
通过采用上述技术方案，壳聚糖纤维不溶于硝酸，并且壳聚糖纤维具有多孔吸湿性，便于吸附银离子在壳聚糖纤维内部，随着石墨化的进行，银离子容易插层在石墨层间距中，从而降低石墨层间距，提高成品负极材料的振实密度和充放电容量；并且在石墨化过程中，壳聚糖纤维逐渐炭化，能够填充在氧化石墨片表面的内部微缝中，从而进一步提高成品负极材料的振实密度和充放电容量。
优选的，所述EVA改性纤维素纤维丝采用如下方法制备而成：
按质量比为1:0.1-0.28称取纤维素纤维丝与EVA微粒在16-25℃条件下混合搅拌均匀，加热至80-90℃静置20-40s，经干燥、分散，制得成品。
通过采用上述技术方案，纤维素纤维丝、EVA微粒在16-25℃条件下混合，能够使EVA颗粒表面无粘滞性，从而便于EVA颗粒与纤维素纤维丝混合均匀，混合后在进行短暂的升温处理，保证EVA颗粒稳定的粘结在纤维素纤维丝表面；在石墨化过程中EVA微粒首先会热熔而流动，填充在包覆石墨片的表面孔隙结构中，然后随着纤维素纤维丝和EVA的炭化，进一步沉积在包覆石墨片表面，使片状的天然石墨片趋于球形状，并且提高石墨粒的结构密度，从而提高成品负极材料的振实密度和充放电容量。
优选的，所述壳聚糖纤维丝的长度为0.4-2μm，直径为2-10nm。
通过采用上述技术方案，限定壳聚糖纤维丝的长度和直径，便于壳聚糖纤维丝缠绕包覆在氧化石墨片表面，从而便于提高成品负极材料振实密度和充放电容量。
优选的，所述EVA改性纤维素纤维丝的长度为1-4μm，直径为5-20nm。
通过采用上述技术方案，限定EVA改性纤维素纤维丝的长度和直径，便于EVA改性纤维素纤维丝包覆在氧化石墨片和壳聚糖纤维丝表面，从而便于提高成品负极材料的振实密度和充放电容量。
优选的，所述沥青粉末采用如下方法制备而成：
沥青研磨成粉后，制得沥青粉；按质量比为1:0.05-0.16将沥青粉与聚乙烯醇微粒混合搅拌均匀，然后置于相对湿度80-95％的条件下储存15-25min，经室温干燥、分散处理，制得成品沥青粉末。
通过采用上述技术方案，沥青粉、聚乙烯醇微粒混合后，在较高的相对湿度条件下，使聚乙烯醇微粒逐渐吸湿，表面部分溶解而产生粘性，实现聚乙烯醇微粒粘结在沥青粉表面的效果，干燥后，沥青粉表面形成聚乙烯醇包膜，利用包膜后的沥青粉末表面的平整光滑性，尽量阻止沥青粉粘滞团聚，从而保证沥青粉末与改性石墨片混合时，能够混合均匀，随后在挤压造粒过程中能够提高沥青粉末与改性石墨片的粘结稳定性，从而提高成品负极材料的振实密度和充放电效果。
优选的，所述沥青粉末的粒径为5-10μm。
通过采用上述技术方案，限定沥青粉末的粒径，便于沥青粉末在改性石墨片表面均匀粘结，在石墨化处理后，使成品负极材料具有较高的振实密度和较高的充放电容量。
优选的，所述聚乙烯醇微粒的粒径为1-2μm。
通过采用上述技术方案，限定聚乙烯醇的粒径，保证聚乙烯醇微粒与沥青粉混合均匀的同时，便于在沥青粉表面形成包膜，随着热挤压操作、石墨化处理的进行，能够提高沥青粉末与改性石墨片的粘结稳定性，从而提高成品负极材料的振实密度和充放电容量。
优选的，所述S3中石墨化处理的温度为2400-2500℃。
通过采用上述技术方案，限定石墨化处理的温度，在较低的石墨化处理温度条件下配合挤压造粒的操作，仍能够使成品负极材料具有较高的振实密度和较高的充放电容量。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、改性石墨片与沥青粉末混合搅拌后，在200-250℃的温度下进行挤压造粒处理，使制得的石墨粒结构较为致密，配合后续的石墨化操作，能够制得振实密度较高且充放电容量较高的负极材料。
2、壳聚糖纤维丝、EVA改性纤维素纤维丝依次缠绕包覆在氧化石墨片表面；在升温挤压的过程中，利用其纤维的抵接柔性效果，配合纤维的缠绕包覆，实现壳聚糖纤维丝、EVA改性纤维素纤维丝在氧化石墨片表面形成网络包覆结构，不仅能够尽量封锁石墨层间距，而且能够为石墨化中1500-1800℃区间内沥青产生的硫气胀提供气体流通微通道，尽量避免石墨化过程中的气胀导致天然石墨片产生孔隙裂纹，使成品负极材料具有较高振实密度的同时具有较高的充放电容量。
3、随着石墨化的处理，壳聚糖纤维丝、纤维素纤维丝、羧甲基纤维素、沥青逐渐炭化沉积在天然石墨片表面，壳聚糖纤维丝在热解、炭化过程中，能够插层氧化石墨片，提高负极材料的振实密度；并且羧甲基纤维素、纤维丝纤维丝的炭化能够填充在氧化石墨片的表面，促进天然石墨片趋于球形结构，进一步提高负极材料的振实密度；同时沥青的沉积能够在氧化石墨片最外层实现填充包覆，使得天然石墨片表面包覆均匀度较高，趋于球形效果较好，从而使成品负极材料同时具有较高的振实密度和较高的充放电容量。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
壳聚糖纤维丝的制备例
制备例1：壳聚糖纤维丝采用如下方法制备而成：
称取1kg壳聚糖纤维置于5kg硝酸银溶液中浸没搅拌1min，硝酸银溶液中银离子浓度为5mol/L，然后取出壳聚糖纤维，经干燥，制得成品壳聚糖纤维丝，壳聚糖纤维丝长度1μm，直径5nm。
制备例2：本制备例与制备例1的不同之处在于：
壳聚糖纤维丝长度0.4μm，直径2nm。
制备例3：本制备例与制备例1的不同之处在于：
壳聚糖纤维丝长度2μm，直径10nm。
EVA改性纤维素纤维丝的制备例
制备例4：EVA改性纤维素纤维丝采用如下方法制备而成：
称取1kg纤维素纤维丝与0.2kgEVA微粒在20℃条件下混合搅拌均匀，EVA微粒的粒径为200nm并且熔点为80℃，加热至85℃静置30s，经干燥、分散，制得成品EVA改性纤维素纤维丝，EVA改性纤维素纤维丝长度为2μm，直径为10nm。
制备例5：本制备例与制备例4的不同之处在于：
称取1kg纤维素纤维丝与0.1kgEVA微粒在25℃条件下混合搅拌均匀，EVA微粒的粒径为200nm，加热至80℃静置40s，经干燥、分散，制得成品EVA改性纤维素纤维丝，EVA改性纤维素纤维丝长度为1μm，直径为5nm。
制备例6：本制备例与制备例4的不同之处在于：
称取1kg纤维素纤维丝与0.28kgEVA微粒在16℃条件下混合搅拌均匀，EVA微粒的粒径为200nm，加热至90℃静置20s，经干燥、分散，制得成品EVA改性纤维素纤维丝，EVA改性纤维素纤维丝长度为4μm，直径为20nm。
沥青粉末的制备例
以下原料中的聚乙烯醇购买于巢湖市德胜化建有限公司，熔点230℃。
制备例7：沥青粉末采用如下方法制备而成：
沥青研磨成粉后，制得沥青粉；将1kg沥青粉与0.1kg聚乙烯醇微粒混合搅拌均匀，聚乙烯醇微粒的粒径为1μm，然后置于相对湿度90％的条件下储存20min，经室温干燥，制得成品沥青粉末；沥青粉末的粒径为8μm。
制备例8：沥青粉末采用如下方法制备而成：
沥青研磨成粉后，制得沥青粉；将1kg沥青粉与0.05kg聚乙烯醇微粒混合搅拌均匀，聚乙烯醇微粒的粒径为2μm，然后置于相对湿度80％的条件下储存25min，经室温干燥，制得成品沥青粉末；沥青粉末的粒径为10μm。
制备例9：沥青粉末采用如下方法制备而成：
沥青研磨成粉后，制得沥青粉；将1kg沥青粉与0.16kg聚乙烯醇微粒混合搅拌均匀，聚乙烯醇微粒的粒径为1μm，然后置于相对湿度95％的条件下储存15min，经室温干燥，制得成品沥青粉末；沥青粉末的粒径为5μm。
实施例
实施例1：一种电池用负极材料的改性工艺：
S1、天然石墨片经双氧水和浓硫酸液相处理后，制得氧化石墨片，双氧水和浓硫酸的质量比为1:1；将1kg氧化石墨片分散到2.8kg水中，然后添加0.2kg制备例1制备的壳聚糖纤维丝，分散均匀后，再添加0.03kg羧甲基纤维素，混合均匀后，经干燥、分散，制得包覆石墨片；将1kg包覆石墨片与0.35kg制备例4制备的EVA改性纤维素纤维丝滚动混合，然后加热至85℃停留30s，经干燥、打散，制得改性石墨片；
S2、称取100kg改性石墨片与10kg制备例7制备的沥青粉末混合均匀，然后在温度230℃、压力2MPa的条件下挤压造粒，制得石墨粒；
S3、石墨粒在2400℃的条件下进行石墨化处理，然后经解聚、打散后处理，制得成品负极材料。
实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于：
S1、天然石墨片经双氧水和浓硫酸液相处理后，制得氧化石墨片，双氧水和浓硫酸的质量比为1:1；将1kg氧化石墨片分散到2kg水中，然后添加0.1kg制备例2制备的壳聚糖纤维丝，分散均匀后，再添加0.01kg羧甲基纤维素，混合均匀后，经干燥、分散，制得包覆石墨片；将1kg包覆石墨片与0.2kg制备例5制备的EVA改性纤维素纤维丝滚动混合，然后加热至80℃停留30s，经干燥、打散，制得改性石墨片；
S2、称取100kg改性石墨片与8kg制备例8制备的沥青粉末混合均匀，然后在温度200℃、压力1.5MPa的条件下挤压造粒，制得石墨粒；
S3、石墨粒在2400℃的条件下进行石墨化处理，然后经解聚、打散后处理，制得成品负极材料。
实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于：
S1、天然石墨片经双氧水和浓硫酸液相处理后，制得氧化石墨片，双氧水和浓硫酸的质量比为1:1；将1kg氧化石墨片分散到3.6kg水中，然后添加0.3kg制备例3制备的壳聚糖纤维丝，分散均匀后，再添加0.05kg羧甲基纤维素，混合均匀后，经干燥、分散，制得包覆石墨片；将1kg包覆石墨片与0.5kg制备例6制备的EVA改性纤维素纤维丝滚动混合，然后加热至90℃停留25s，经干燥、打散，制得改性石墨片；
S2、称取100kg改性石墨片与12kg制备例9制备的沥青粉末混合均匀，然后在温度250℃、压力3MPa的条件下挤压造粒，制得石墨粒；
S3、石墨粒在2500℃的条件下进行石墨化处理，然后经解聚、打散后处理，制得成品负极材料。
实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于：
S1、天然石墨片经双氧水和浓硫酸液相处理后，制得改性石墨片。
实施例5：本实施例与实施例1的不同之处在于：
S1、天然石墨片经双氧水和浓硫酸液相处理后，制得氧化石墨片，双氧水和浓硫酸的质量比为1:1；将1kg氧化石墨片与0.35kg制备例4制备的EVA改性纤维素纤维丝滚动混合，然后加热至85℃停留30s，经干燥、打散，制得改性石墨片。
实施例6：本实施例与实施例1的不同之处在于：
S1原料中以同等质量的氮化硅替换壳聚糖纤维丝，氮化硅长度1μm，直径5μm。
实施例7：本实施例与实施例1的不同之处在于：
S1中壳聚糖纤维丝未经硝酸银溶液处理，制备过程如下：
称取壳聚糖纤维经干燥处理制得壳聚糖纤维丝。
实施例8：本实施例与实施例1的不同之处在于：
S1、天然石墨片经双氧水和浓硫酸液相处理后，制得氧化石墨片，双氧水和浓硫酸的质量比为1:1；将1kg氧化石墨片分散到2.8kg水中，然后添加0.2kg制备例1制备的壳聚糖纤维丝，分散均匀后，再添加0.03kg羧甲基纤维素，混合均匀后，经干燥、分散，制得改性石墨片。
实施例9：本实施例与实施例1的不同之处在于：
S1原料中以同等质量的氮化硅替换EVA改性纤维素纤维丝，氮化硅长度2μm，直径10nm。
实施例10：本实施例与实施例1的不同之处在于：
S1中EVA改性纤维素纤维丝原料中未添加EVA颗粒，制备过程如下：
称取纤维素纤维丝经干燥，制得改性纤维素纤维丝。
实施例11：本实施例与实施例1的不同之处在于：
沥青粉末制备过程中，未添加聚乙烯醇微粒；具体步骤如下：
沥青研磨成粉，制得沥青粉末。
实施例12：本实施例与实施例1的不同之处在于：
沥青粉末制备过程中，在1kg沥青粉表面喷涂1kg乙基纤维素乙醇溶液，乙基纤维素乙醇溶液的浓度为1％，乙醇为质量分数99％的无水乙醇，经干燥、分散，制得成品。
对比例
对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于：
S2、称取100kg改性石墨片与10kg制备例7制备的沥青粉末混合均匀，升温至600℃进行混合造粒，制得石墨粒。
性能检测试验
1、性能检测
分别采用实施例1-12以及对比例1的制备方法制备负极材料，将负极材料、含有6～7％聚偏氟乙烯(PVDF)的N-甲基吡咯烷酮溶液及2％的导电炭黑混合均匀，涂于铜箔上，将涂好的极片放入温度为110℃真空干燥箱中真空干燥4小时备用。模拟电池装配在充氩气的德国布劳恩手套箱中进行，电解液为1MLiPF6+EC:DEC＝1:1(体积比)，金属锂片为对电极，电化学性能测试在美国ArbinBT2000型电池测试仪上进行，充放电电压范围为0.005至1.0V，充放电速率为0.1C；
检测实施例1-12以及对比例1的压实密度，压实密度单位g/cm3、实施例1-12以及对比例1的首次充电比容量和首次放电比容量，实施例1-3的充放电效率，记录数据。
表1性能测试表
结合实施例1-3并结合表1可以看出，本申请制备的成品负极材料具有较高的压实密度，并且充放电容量较高，效果也较高。
结合实施例1和实施例4-12并结合表1可以看出，实施例4改性石墨片制备过程中，未经壳聚糖纤维丝、羧甲基纤维素和EVA改性纤维素纤维丝处理，相比于实施例1，实施例4制备的负极材料压实密度小于实施例1，充放电容量小于实施例1；说明壳聚糖纤维丝、羧甲基纤维素和EVA改性纤维丝相配合，不仅能够促进沥青粉末较为稳定粘结在改性石墨片表面，而且在石墨化过程中，能够炭化沉积在改性石墨片表面，使片状石墨片趋于球形结构，提高负极材料的振实密度和充放电容量。
实施例5改性石墨片制备过程中，未经壳聚糖纤维丝处理，相比于实施例1，实施例5制备的负极材料压实密度小于实施例1，充放电容量小于实施例1；说明壳聚糖纤维丝不仅能够提高氧化石墨片表面的氨基、羧基，便于沥青粉末吸附在改性石墨片表面，而且壳聚糖纤维丝能够炭化沉积在氧化石墨片表面，同时配合正电荷的插层效果，能够进一步提高负极材料的振实密度和充放电容量。
实施例6改性纤维丝制备过程中，原料中以同等质量的氮化硅替换壳聚糖纤维丝，相比于实施例1，实施例6制备的负极材料压实密度小于实施例1，充放电容量小于实施例1；说明氮化硅在2400℃条件下不会热熔，并且氮化硅也不具有柔性，虽然都是纤维，但是氮化硅无法形成沉积炭层，仅仅是附着在氧化石墨片表面，并未与氧化石墨片产生较为稳定的粘结，从而容易影响成品负极材料的振实密度和充放电容量。
实施例7中壳聚糖纤维丝未经硝酸银处理，相比于实施例1，实施例7制备的负极材料压实密度小于实施例1，充放电容量小于实施例1；说明硝酸银中的银离子带正电荷，便于插层在氧化石墨片的层结构中，从而提高成品负极材料的振实密度和充放电容量。
实施例8改性石墨片制备过程中，未经EVA改性纤维素纤维丝处理，相比于实施例1，实施例8制备的负极材料压实密度小于实施例1，充放电容量小于实施例1；说明EVA纤维素纤维丝不仅能够提高沥青在改性石墨片表面的附着稳定性，而且还能够炭化在改性石墨片表面形成炭层，使天然石墨片从片状逐渐趋于球状结构，提高成品负极材料的振实密度和充放电容量。
实施例9改性石墨片制备过程中，原料中以同等质量的氮化硅替换EVA改性纤维素纤维丝，相比于实施例1，实施例9制备的负极材料压实密度小于实施例1，充放电容量小于实施例1；说明氮化硅虽然也是纤维丝，但是无法炭化且粘结也不够稳定，从而容易影响成品负极材料的振实密度和充放电容量。
实施例10的EVA改性纤维素纤维丝原料中未添加EVA颗粒，相比于实施例1，实施例10制备的负极材料压实密度小于实施例1，充放电容量小于实施例1；说明EVA颗粒的热熔，不仅使纤维素纤维丝粘结在包覆石墨片表面，而且便于沥青粉末均匀粘附在改性沥青表面，随着石墨化沉积的进行，能够进一步提高成品负极材料的振实密度和充放电容量。
实施例11沥青粉末制备过程中，未添加聚乙烯醇微粒，相比于实施例1，实施例11制备的负极材料压实密度小于实施例1，充放电容量小于实施例1；说明聚乙烯醇微粒形成膜后，能够便于沥青粉末与改性石墨片均匀接触，不易使沥青粉末在改性石墨片表面形成团聚堆积，而聚乙烯醇随着热挤压的进行，热熔提高沥青粉末与改性石墨片的粘结稳定性，随着石墨化的炭层逐渐沉积，能够提高成品负极材料的振实密度和充放电容量。
实施例12沥青粉末制备过程中，采用乙基纤维素乙醇溶液喷涂的手段替换聚乙烯醇微粒混合后潮湿处理的手段，相比于实施例1，实施例12制备的负极材料压实密度小于实施例1，充放电容量小于实施例1；说明乙基纤维素乙醇溶液的喷涂容易导致沥青粉末粘结，而且乙基纤维素乙醇溶液中无羟基不易与羧甲基纤维素产生吸引、连接，从而影响成品负极材料的振实密度和充放电容量。
结合实施例1和对比例1并结合表1可以看出，对比例1在600℃条件下混合造粒，相比于实施例1，对比例1制备的负极材料压实密度小于实施例1，充放电容量小于实施例1；说明挤压造粒能够提高成品负极材料的振实密度和充放电容量。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (7)
1.一种电池用负极材料的改性工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、天然石墨片经液相处理后，制得氧化石墨片；
将氧化石墨片分散到水中，氧化石墨片与水的质量比为1:2-3.6，然后添加壳聚糖纤维丝，氧化石墨片与壳聚糖纤维丝的质量比为1:0.1-0.3，然后添加羧甲基纤维素，氧化石墨片与羧甲基纤维素的质量比为1:0.01-0.05，干燥后分散，制得包覆石墨片；
壳聚糖纤维丝采用如下方法制备而成：
壳聚糖纤维置于硝酸银溶液中浸没搅拌，然后取出壳聚糖纤维，经干燥，制得成品；
将包覆石墨片与EVA改性纤维素纤维丝滚动混合，包覆石墨片与EVA改性纤维素纤维丝的质量比为1:0.2-0.5，然后加热至80-90℃，经干燥、打散，制得改性石墨片；
EVA改性纤维素纤维丝采用如下方法制备而成：
按质量比为1:0.1-0.28称取纤维素纤维丝与EVA微粒在16-25℃条件下混合搅拌均匀，加热至80-90℃静置20-40s，经干燥、分散，制得成品；
S2、改性石墨片与沥青粉末混合均匀，沥青粉末重量占改性石墨片重量的8-12%，然后在温度200-250℃、压力1.5-3MPa的条件下挤压造粒，制得石墨粒；
S3、石墨粒经石墨化处理、打散后处理，制得成品负极材料。
2.根据权利要求1所述的一种电池用负极材料的改性工艺，其特征在于，所述壳聚糖纤维丝的长度为0.4-2μm，直径为2-10nm。
3.根据权利要求1所述的一种电池用负极材料的改性工艺，其特征在于，所述EVA改性纤维素纤维丝的长度为1-4μm，直径为5-20nm。
4.根据权利要求1所述的一种电池用负极材料的改性工艺，其特征在于，所述沥青粉末采用如下方法制备而成：
沥青研磨成粉后，制得沥青粉；按质量比为1:0.05-0.16将沥青粉与聚乙烯醇微粒混合搅拌均匀，然后置于相对湿度80-95%的条件下储存15-25min，经室温干燥、分散处理，制得成品沥青粉末。
5.根据权利要求4所述的一种电池用负极材料的改性工艺，其特征在于，所述沥青粉末的粒径为5-10μm。
6.根据权利要求4所述的一种电池用负极材料的改性工艺，其特征在于，所述聚乙烯醇微粒的粒径为1-2μm。
7.根据权利要求1所述的一种电池用负极材料的改性工艺，其特征在于，所述S3中石墨化处理的温度为2400-2500℃。
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| GR01 | Patent grant | ||
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