The present invention provides a method for preparing a furnace with graphite and silicon carbide lithium battery cathode, which comprises the following steps: 1) powder preparation: anthracite was crushed, made of powder material; 2) high temperature graphitization: Step 2) placed in the crucible of the powder material, wherein the outer side of the crucible the general decomposition of graphite coating, a furnace core, the Acheson furnace successively filling insulation material, the reaction material and the production of silicon carbide furnace core, Acheson electric furnace, the furnace core temperature reaches 1700 to 3300 DEG C, after calcination cooling material, graphite and silicon carbide are obtained. Using anthracite as raw material, lithium ion battery anode material prepared using the method of the invention, excellent electrical properties, and the process is simple with two kinds of economy, furnace material and output, greatly saving raw material and energy costs, the implementation of energy-saving production.
【技术实现步骤摘要】
一种同炉制备锂电池负极用石墨和碳化硅的方法
本专利技术涉及锂电池负极用石墨材料和碳化硅的制备方法,具体涉及一种同炉制备锂电池负极用石墨材料和碳化硅的方法。
技术介绍
碳材料因其具有高能量密度、高效率和长循环寿命等优点,被广泛应用于锂离子电池负极材料。目前,制备锂离子电池负极材料的制备原料主要以天然石墨与人造石墨两类。天然石墨虽有锂离子能嵌入/脱嵌的特性和优良的充、放电平台,但溶剂化的锂离子可以进入层间(溶剂分子与锂离子共嵌),使石墨晶体的层间距扩大、体积膨胀、最终发生层离而形成新的表面,加大了首次不可逆容量。同时层离破坏了储锂结构,循环寿命缩短。人造石墨是将易石墨化碳经2800-3000℃高温处理后制的,人造石墨主要有中间相碳微球(MCMB),石墨纤维等。MCMB是目前小型锂离子电池及动力电池大规模使用的负极材料之一,其缺点是不可逆容量较高,容量低于天然石墨。在人造石墨领域,煤炭作为世界上储量最为丰富、廉价的含碳矿物资源,在制备负极材料方面显示出独特的优势。煤在隔绝空气的条件下,经高温加热形成焦炭。不同煤化程度的煤形成了不同指标的焦炭。Dahn曾报道(J.D.Dahn,Tzheng,Y.Liu,J.S.Xue,Science270(1995)590.)高温干馏煤烟得到的焦炭具有储存锂离子的特性,其中在非石墨化炭中,高挥发性沥青煤因为具有最小的石墨化微晶结构,表现出较好的循环及倍率性能。但是,此种煤的密度较低,导致其焦化值更低,无法满足容量需求,且首次充放电的库伦效率也较低。因此需要一种碳原料,能有效提高其可逆容量、库伦效率等性能,且生产方便、具有较高的经济 ...
【技术保护点】
一种同炉制备锂电池负极用石墨材料和碳化硅的方法,其包括以下步骤:1)粉体制备将无烟煤进行粉碎,制成粉体材料;2)高温石墨化将步骤1)所得粉体材料置于坩埚内,向具有炉基底、炉头/炉尾墙体和可移动炉墙板的艾奇逊炉内装填保温料、用于生产碳化硅的反应料和所述坩埚,填料后若干所述坩埚被设置于所述艾奇逊炉的炉头/炉尾墙体方向上,所述坩埚的外周以通用分解石墨完全包覆,构成炉芯层,所述炉芯层位于所述艾奇逊炉的中部;所述炉芯层的外周被所述反应料完全包覆,所述反应料的外周被贴合所述炉基底、墙体和墙板内壁的保温料完全包覆;将艾奇逊炉通电,使炉芯温度达到1700~3300℃,煅烧后冷却取料,分别得到石墨和碳化硅。
【技术特征摘要】
1.一种同炉制备锂电池负极用石墨材料和碳化硅的方法,其包括以下步骤:1)粉体制备将无烟煤进行粉碎,制成粉体材料;2)高温石墨化将步骤1)所得粉体材料置于坩埚内,向具有炉基底、炉头/炉尾墙体和可移动炉墙板的艾奇逊炉内装填保温料、用于生产碳化硅的反应料和所述坩埚,填料后若干所述坩埚被设置于所述艾奇逊炉的炉头/炉尾墙体方向上,所述坩埚的外周以通用分解石墨完全包覆,构成炉芯层,所述炉芯层位于所述艾奇逊炉的中部;所述炉芯层的外周被所述反应料完全包覆,所述反应料的外周被贴合所述炉基底、墙体和墙板内壁的保温料完全包覆;将艾奇逊炉通电,使炉芯温度达到1700~3300℃,煅烧后冷却取料,分别得到石墨和碳化硅。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于步骤1)的粉碎工序前还可包括将无烟煤预煅烧,形成煅烧料的步骤,优选使用罐式煅烧炉或者电热煅烧炉进行预煅烧,形成罐式煅烧料或者电热煅烧料后进行粉碎;优选所述预煅烧温度为1000~2000℃;所述预煅烧时间为8~30h。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于步骤1)中所得粉体材料具有的指标为:D10=5~10μm;D50=11~24μm;D9...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐迎节,冀有俊,张校菠,杨忠福,
申请(专利权)人:神华集团有限责任公司,神华宁夏煤业集团有限责任公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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