低成本快充锂离子电池石墨负极材料及其制备方法、应用与流程

文档序号:36868089发布日期:2024-02-02 20:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种石墨负极材料的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述基底材料为石油焦或沥青焦的粉碎细粉。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述改性剂为聚乙烯、丙烯腈、碳纳米管、酚醛树脂、沥青和橡胶增塑剂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述基底材料的粒径d50为3-6μm。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述基底材料与改性剂的质量比为1:(0.1-0.5)。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述喷雾干燥的温度为200-300℃,所述喷雾干燥的雾化器转速为40000-50000r/min。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s2,所述致密化处理的转速为500-1000rpm,时间为1-20min。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的软碳为煤沥青、煤焦油、石油焦、针状焦中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的硬碳为树脂碳、有机聚合物热解碳和碳黑中的至少一种。

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述树脂碳为酚醛树脂、环氧树脂和聚糠醇的至少一种,所述有机聚合物热解碳为聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯和聚丙烯腈的至少一种,所述碳黑为乙炔黑。

11.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s3中,所述基底材料与第二改性剂的质量比为1:(0.03-0.1)。

12.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s3中,所述包覆的温度为500℃-700℃,时间为300-500min。

13.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s3中,所述包覆,若包覆使用的设备为卧式釜、立式釜、回转窑的任一种,在包覆完成后,增加解聚工序,所述解聚工序的解聚频率为10-20hz,时间5-30s,分级轮频率30-40hz。

14.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s4中,所述石墨化的温度为2600℃-3500℃。

15.权利要求1-14任一项所述的制备方法制备的石墨负极材料。

16.权利要求1-14任一项所述的制备方法制备的石墨负极材料或权利要求15所述的石墨负极材料在制备锂离子电池中的应用。


技术总结
本发明属于石墨负极材料技术领域,涉及低成本快充锂离子电池石墨负极材料及其制备方法、应用。该制备方法包括以下步骤:S1、基底材料与改性剂混合浸渍后,喷雾干燥,得前驱体A;S2、前驱体A经致密化处理得前驱体B;S3、前驱体B与第二改性剂混合处理,经包覆工序得前驱体C;S4、前驱体C经石墨化处理得石墨负极材料。本发明使用喷雾干燥,在基底材料周围形成三维通道,通过高速喷雾形成球形前驱体,并经致密化处理将改性剂均匀包覆在材料表面,形成核壳结构,提高了锂离子内层传输速率,包覆层厚度可控,提高了材料快充性能、致密化程度;通过高温石墨化减少了材料碳层结构,实现了材料快充、首次库伦效率的同步提升。

技术研发人员:请求不公布姓名,杜宁,李进,李雨情,岳敏
受保护的技术使用者:碳一新能源(杭州)有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/2/1
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