本发明涉及一种新型石墨球制备方法。
背景技术:
锂离子电池具有能量密度大、工作电压高、循环寿命长、无污染、安全性能好等特点,使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面具有广泛的应用前景,成为近几年广为关注的研究热点。
石墨球作为锂离子电池负极材料的制备材料,具有优良的性能,应用范围广,但是目前制备石墨球的方法中,制备工艺复杂,生产成本高,所制得的石墨球不够均匀,球形度差,不易于实现规模化工业生产。
技术实现要素:
本发明的目的是为了克服以上的不足而提供一种新型石墨球制备方法。
本发明的技术方案包括:一种新型石墨球制备方法,包括如下步骤:
A、将天然石墨研磨成粉;
B、 将铁放入高频感应熔炼炉中加热至1600-2100℃;
C、在氦气保护下,将粉状石墨倒入熔融的铁水中,不断的缓慢搅拌10min, 将Fe-C合金倒入磨具中冷却;
D、将冷却后的Fe-C合金取出,倒入粘结剂为沥青和 / 或树脂类材料制得的溶液,粘度为 800 ~ 2000Pas,加热烘干至蒸干水分得到混合物;
E、将混合物投入离心机进行离心分离,洗涤后置于温度为 55-65℃的环境中真空干燥2-4h,制得石墨微球;
F、在石墨化炉中,将制得的石墨微球以 15-20℃ /min 的升温速率升至2100 ~ 2600℃进行石墨化处理 1.3-1.5h,然后自然冷却至室温。
本发明的进一步改进在于:石墨粉与铁的比例为1:4。
本发明的进一步改进在于:离心机的转速为8000-10000转/min。
本发明的有益效果:
本发明采用原料易得,制作方法简单,成本低,易于实现规模化生产,生产效率高,导电性能好,稳定性强,所制得的石墨球均匀,球形度高,无污染,提高经济效益。
具体实施方式:
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明作进一步详述,该实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种新型石墨球制备方法,包括如下步骤:
A、将天然石墨研磨成粉;
B、 将铁放入高频感应熔炼炉中加热至1800℃;
C、在氦气保护下,将粉状石墨倒入熔融的铁水中,不断的缓慢搅拌10min, 将Fe-C合金倒入磨具中冷却;
D、将冷却后的Fe-C合金取出,倒入粘结剂为沥青和 / 或树脂类材料制得的溶液,粘度为 800 Pas,加热烘干至蒸干水分得到混合物;
E、将混合物投入转速为8000转/min的离心机进行离心分离,洗涤后置于温度为 55℃的环境中真空干燥4h,制得石墨微球;
F、在石墨化炉中,将制得的石墨微球以 15℃ /min 的升温速率升至2100℃进行石墨化处理 1.5h,然后自然冷却至室温。
实施例2
一种新型石墨球制备方法,包括如下步骤:
A、将天然石墨研磨成粉;
B、 将铁放入高频感应熔炼炉中加热至1600℃;
C、在氦气保护下,将粉状石墨倒入熔融的铁水中,不断的缓慢搅拌10min, 将Fe-C合金倒入磨具中冷却;
D、将冷却后的Fe-C合金取出,倒入粘结剂为沥青和 / 或树脂类材料制得的溶液,粘度为 2000Pas,加热烘干至蒸干水分得到混合物;
E、将混合物投入转速为10000转/min的离心机进行离心分离,洗涤后置于温度为 65℃的环境中真空干燥2.5h,制得石墨微球;
F、在石墨化炉中,将制得的石墨微球以 20℃ /min 的升温速率升至2600℃进行石墨化处理 1.3h,然后自然冷却至室温。
实施例3
一种新型石墨球制备方法,包括如下步骤:
A、将天然石墨研磨成粉;
B、 将铁放入高频感应熔炼炉中加热至2100℃;
C、在氦气保护下,将粉状石墨倒入熔融的铁水中,不断的缓慢搅拌10min, 将Fe-C合金倒入磨具中冷却;
D、将冷却后的Fe-C合金取出,倒入粘结剂为沥青和 / 或树脂类材料制得的溶液,粘度为 1600Pas,加热烘干至蒸干水分得到混合物;
E、将混合物投入转速为9000转/min的离心机进行离心分离,洗涤后置于温度为 60℃的环境中真空干燥3h,制得石墨微球;
F、在石墨化炉中,将制得的石墨微球以18℃ /min 的升温速率升至2400℃进行石墨化处理 1.4h,然后自然冷却至室温。
实施例4
一种新型石墨球制备方法,包括如下步骤:
A、将天然石墨研磨成粉;
B、 将铁放入高频感应熔炼炉中加热至1900℃;
C、在氦气保护下,将粉状石墨倒入熔融的铁水中,不断的缓慢搅拌10min, 将Fe-C合金倒入磨具中冷却;
D、将冷却后的Fe-C合金取出,倒入粘结剂为沥青和 / 或树脂类材料制得的溶液,粘度为1350Pas,加热烘干至蒸干水分得到混合物;
E、将混合物投入转速为8500转/min的离心机进行离心分离,洗涤后置于温度为 63℃的环境中真空干燥2.5h,制得石墨微球;
F、在石墨化炉中,将制得的石墨微球以 19℃ /min 的升温速率升至2460℃进行石墨化处理 1.5h,然后自然冷却至室温。
以上所述仅为说明本发明的实施方式,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,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。