一种石墨负极材料制备方法

摘要

本发明提供的一种石墨负极材料制备方法，通过采用两次包覆的方法，将树脂碳包覆在沥青碳上，沥青碳又包覆在石墨颗粒上，形成不同碳层的梯度结构。树脂碳层间距大，与电解质结合好，树脂碳层将形成稳定的电解质膜，锂离子通过电解质膜进入到沥青碳层进而进入石墨层，而有机溶剂分子将被沥青碳阻隔，不会插入到石墨墨片中，并且树脂碳机械强度好，负极材料的循环寿命将会提高；包覆碳在石墨颗粒表面形成全面的锂离子可插入结构，提高了插层的速度，另外，树脂碳的缺陷可储存锂离子，负极材料的容量将会提高。本发明得到的石墨负极材料克容量达到360mAh/g以上，首次库仑效率在95%以上，循环充放电在3000次以上，可实现快速充放电。

主权项

一种石墨负极材料制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）将球形石墨表面氧化，然后与沥青微粉混合，在1300±100℃温度碳化；所述的球形石墨为天然鳞片石墨在球化机中通过球形化处理得到，球形石墨D50在7‑50μm之间，振实密度为0.90g/cm3以上，比表面积为7m2/g以下；所述的表面氧化为将球形石墨在市售质量浓度为30%的双氧水中浸泡，球形石墨与双氧水的重量比为1：1，采用双锥真空干燥机混合加热的方法直接烘干，得到表面氧化的球形石墨；所述的沥青微粉为高软化点沥青，沥青软化点240℃以上，沥青在气流粉碎磨中粉碎，粉碎粒径在5μm以下，球形石墨与沥青微粉重量比为1：0.07～0.3；所述的碳化为按照特定的碳化温升曲线，即按照2小时均匀升温到300℃，保温2小时，10小时均匀升温到900℃，2小时均匀升温到1300℃，保持3小时，自然降温，并在氮气保护的推板窑中进行；2）将碳化后的球形石墨再与酚醛树脂粉混合，混合粉末在酸雾环境固化；酚醛树脂为烷基酚醛树脂，酚醛树脂的软化点在110℃以上，酚醛树脂采用可冷却的气流粉碎机进行微细化加工，酚醛树脂粉粒径在5μm以下，球形石墨与酚醛树脂重量比为1：0.05～0.3；3）固化后的物料在900±50℃温度碳化；所述的碳化为按照特定的碳化温升曲线，即按照10小时均匀升温到900℃，保温3小时，自然降温，并在氮气保护的推板窑中进行；4）将上步骤碳化后物料在2500℃以上石墨化；通过上述步骤得到石墨负极材料。