化热处理。
[0029] 实施例8 一种各向同性石墨负极材料，包括有内核、第一包覆层、第二包覆层层、第三包覆层和 第四包覆层，该内核为各向同性石墨颗粒，其粒度为20 μ m，内核由下列重量份的原料制成： 炭素材料初始颗粒85、改质沥青颗粒23,所述改质沥青颗粒的软化点为180°C左右，析焦 值为63%左右；该第一包覆层为包覆剂，包覆剂用沥青和/或煤焦油构成，第一包覆层的包 覆量为整个负极材料质量的8% ;该第二包覆层层为非石墨碳材料，其包覆量为整个负极材 料的14% ;该第三包覆层为由粒度1. 6 μπι左右多核石墨颗粒经粘结剂粘结包覆形成，总包 覆量为整个负极材料质量的17%，所述多核石墨颗粒为各向同性焦，此各向同性焦的长短径 比为1. 15左右，挥发分为14%左右，所述粘结剂为树脂类或沥青类粘结剂；该第四包覆层为 树脂类包覆层，第四包覆层的包覆量为整个负极材料的3. 8%。
[0030] 制备时，包括有以下步骤 (1) 制备各向同性石墨颗粒：将炭素材料初始颗粒与改质沥青颗粒混合，得一种所述炭 素材料初始颗粒为连续相、所述改质沥青颗粒为分散相的混合粉体；接着，对混合粉体进行 温等静压处理，然后去除未被所述改质沥青粘结的所述炭素材料初始颗粒，接着，依次进行 下述热处理：不熔化处理、炭化处理以及石墨化处理； (2) -次包覆：将各向同性石墨颗粒、包覆剂以及溶剂在280°C下搅拌混合均匀，然后 抽真空，脱除溶剂；然后，将所得产物首先置于排胶炉中，在惰性保护气氛，500°C下处理25 小时；再于惰性保护气氛，1300°C炭化16小时； (3) 二次包覆：将步骤（2)中所得的物料进行机械融合处理，然后进行碳源包覆处理， 接着进行各向同性加压处理，然后高温烧结； (4) 三次包覆：将多核石墨颗粒、粘结剂以及步骤（3)所得的物料置于混合机中，在 140r/min的转速下混合116min，得到混合乳状液；然后，将混合乳状液于融合机中，在 1600r/min的转速，融合温度为85°C的条件下融合150min，得到融合体；接着，在惰性气体 保护下，将融合体置于高温炉中以17°C/min升温至650°C炭化处理7.3h，然后以18°C/ min的降温速度冷却至室温； (5) 将树脂和步骤（4)所得的物料置于混合机中，在1750r/min的转速，融合温度为 78°C的条件下融合19min，再在2750°C下进行石墨化热处理。
[0031] 对比例1 使用沥青作为包覆材料获得的普通石墨材料。
[0032] 对比例2 使用酚醛树脂作为包覆材料获得的普通石墨材料。
[0033] 下面对前述各个实施例和对比例进行电化学性能测试： 为检测本发明一种各向同性石墨负极材料的性能，用半电池测试方法测试，用以上实 施例和对比例的负极材料：SBR(固含量50%) : CMC : Super-p = 95.5 : 2 : L5 : 1(重 量比），加适量去离子水调和成浆状，涂布于铜箱上并于真空干燥箱内干燥12小时制成 负极片，电解液为lMLiPF6/EC+DEC+DMC=l:l:l，聚丙烯微孔膜为隔膜，对电极为 锂片，组装成电池。在LAND电池测试系统进行恒流充放电实验，充放电电压限制在0. 01~ 3. 0 V，用计算机控制的充放电柜进行数据的采集及控制，得到的数据如下表1所示。
[0034] 表1列出了不同实施例和对比例的负极材料性能比较。
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[0035] 从表1可以看出，所制备出的一种各向同性石墨负极材料，拥有优良的容量性能、 循环性能与倍率充放电性能、首次充放电效率。
[0036] 以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的 原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术 人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入 本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种各向同性石墨负极材料，其特征在于：包括有内核、第一包覆层、第二包覆层 层、第三包覆层和第四包覆层，该内核为各向同性石墨颗粒，其粒度为10~25 ym，内核由 下列重量份的原料制成：炭素材料初始颗粒50~100、改质沥青颗粒10~25 ;该第一包覆 层为包覆剂，包覆剂用沥青和/或煤焦油构成，第一包覆层的包覆量为整个负极材料质量 的5%~9% ;该第二包覆层层为非石墨碳材料，其包覆量为整个负极材料的10%~15% ;该第 三包覆层为由粒度I ym~2 ym多核石墨颗粒经粘结剂粘结包覆形成，总包覆量为整个负 极材料质量的12%~19% ;该第四包覆层为树脂类包覆层，第四包覆层的包覆量为整个负极 材料的2%~4%。2. 根据权利要求1所述的一种各向同性石墨负极材料，其特征在于：所述改质沥青颗 粒的软化点为130°C~200°C，析焦值为56%~65%。3. 根据权利要求1所述的一种各向同性石墨负极材料，其特征在于：所述多核石墨颗 粒为各向同性焦，此各向同性焦的长短径比为0. 8~1. 2,挥发分为11%~16%。4. 根据权利要求1所述的一种各向同性石墨负极材料，其特征在于：所述粘结剂为树 脂类或沥青类粘结剂。5. -种如权利要求1至4任一项所述的一种各向同性石墨负极材料的制备方法，其特 征在于：包括有以下步骤 (1) 制备各向同性石墨颗粒：将炭素材料初始颗粒与改质沥青颗粒混合，得一种所述炭 素材料初始颗粒为连续相、所述改质沥青颗粒为分散相的混合粉体；接着，对混合粉体进行 温等静压处理，然后去除未被所述改质沥青粘结的所述炭素材料初始颗粒，接着，依次进行 下述热处理：不熔化处理、炭化处理以及石墨化处理； (2) -次包覆：将各向同性石墨颗粒、包覆剂以及溶剂在150~300°C下搅拌混合均 匀，然后抽真空，脱除溶剂；然后，将所得产物首先置于排胶炉中，在惰性保护气氛，400~ 550°C下处理10~30小时；再于惰性保护气氛，1000~1400°C炭化10~20小时； (3) 二次包覆：将步骤（2)中所得的物料进行机械融合处理，然后进行碳源包覆处理， 接着进行各向同性加压处理，然后高温烧结； (4) 三次包覆：将多核石墨颗粒、粘结剂以及步骤（3)所得的物料置于混合机中，在 100~150r/min的转速下混合100~120min，得到混合乳状液；然后，将混合乳状液于融合 机中，在1200~1800r/min的转速，融合温度为50~100°C的条件下融合100~160min， 得到融合体；接着，在惰性气体保护下，将融合体置于高温炉中以10~20°C /min升温至 600~700°C炭化处理5~8h，然后以10~20°C /min的降温速度冷却至室温； (5) 将树脂和步骤（4)所得的物料置于混合机中，在1300~1800r/min的转速，融合 温度为50~80°C的条件下融合10~20min，再在2400~2800°C下进行石墨化热处理。
【专利摘要】本发明公开一种各向同性石墨负极材料及其制备方法，负极材料包括有内核、第一包覆层、第二包覆层层、第三包覆层和第四包覆层，该内核为各向同性石墨颗粒，其粒度为10～25μm，内核由下列重量份的原料制成：炭素材料初始颗粒？50～100、改质沥青颗粒10～25；该第一包覆层为包覆剂，该第二包覆层层为非石墨碳材料。通过采用本发明的配方和制备方法，使得制备出来之负极材料的导电性能和机械性能得到了很大的提升，由于导电性能和机械性能的提升，作为锂离子电池负极材料时，循环性能与倍率充放电性能、首次充放电效率都得到很大的提升；并且，本发明制备方法工艺简单，生产成本较低，制备过程简单易行。
【IPC分类】H01M10/0525, H01M4/62, H01M4/587
【公开号】CN105047930
【申请号】CN201510308194
【发明人】宋宏芳, 赵东辉, 戴涛, 周鹏伟
【申请人】东莞市翔丰华电池材料有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月8日