一种天然石墨材料的预处理方法及所得产品和应用技术

技术编号:13156935 阅读:87 留言:0更新日期:2016-05-09 19:22
本发明专利技术公开了一种天然石墨材料的预处理方法及所得产品和应用,所述天然石墨材料的预处理方法包括下述步骤:1.将天然石墨干燥;2.将步骤1得到的材料在700-1200r/min的转速下持续3-30分钟进行混料融合,分级,得到产品;本发明专利技术中天然石墨材料的预处理方法能够提高天然石墨的各项同性度,降低天然石墨的OI值,提升天然石墨的快速充电特性,提高材料的形貌规整度,并且不影响材料原有的粒度分布趋势,不影响容量和效率的发挥,处理后的天然石墨材料安全性好,性质稳定,批次之间几乎没有差别,能广泛用于制备电池负极材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种石墨生产
,具体是一种天然石墨材料的预处理方法及所 得产品和应用。
技术介绍
随着裡离子电池应用的普及化,手机、平板电脑、电动汽车、电动工具等对裡离子 电池的需求在逐步提高,在运个网络化、电子化的世界,人们对手机等电子产品的使用程度 越来越高,几乎到了手机不离手的程度,而在节奏如此快的世界,一个能够快速充电的裡离 子电池将成为一个新的热点;目前现有技术已经针对提高电池性能进行了广泛研究,然而 随着对电池快充性能要求的进一步提高,需要提高天然石墨的各项同性度,即降低材料的 OI值,提升天然石墨的快速充电特性,从而提高天然石墨整体的材料性能;天然石墨材料虽 然具有高容量、较高的性价比,但是天然石墨的石墨化度较高,各向异性程度较高,快速充 电特性较差,导致其使用受到限制,天然石墨材料在生产加工过程中,一般会有后续加工分 级的工序,而加工分级的生产工序会影响到材料的粒度分布,机器的加工磨损会影响到天 然石墨颗粒形貌,使材料的加工性能变差;裡离子电池负极材料的大量研究表面,材料的各 项同性程度与快速充电性能有一定的关系,即材料的各项同性度越高,快速充电性能越好, 反之,材料的各项同性度越低,快速充电性能越差;材料的各项同性度用OI值来表示,OI值 = 004峰面积/110峰面积,其中004峰面积和110峰面积是用XRD测试得到;为提局天然石墨 的各项同性度,现有技术或通过对天然石墨进行低溫炭化处理,或通过造粒处理W降低材 料的OI值,运些技术虽然能降低材料的OI值,但因此或降低了天然石墨的压实密度,或使天 然石墨的加工性能变差,对材料的改善不尽完美,故还需要进一步提高材料的综合性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够提高天然石墨各项同性度,降低天然石墨的OI 值,提升天然石墨的快速充电性能,改善材料的加工性能,且不影响材料原来的粒度分布趋 势,不影响容量和效率发挥的天然石墨材料的预处理方法及所得产品和应用,W解决上述
技术介绍
中提出的问题。 为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案: -种天然石墨材料的预处理方法,包括W下步骤: 1)将天然石墨干燥; 2)将步骤1得到的材料在700-1200r/min的转速下持续3-30分钟进行混料融合,分 级,得到产品。[000引作为本专利技术进一步的方案:步骤1中,所述的天然石墨为本领域常规各种普通天然 石墨,所述的天然石墨的D50粒径较佳地为10-25皿,更佳地为14-20皿。作为本专利技术再进一步的方案:步骤1中,所述的干燥方法和条件为本领域常规的方 法和条件,所述的干燥一般在干燥箱中进行,所述干燥的时间较佳地为1-5小时,更佳地为 2-4小时,所述干燥的溫度较佳地在100-300°C,更佳地为150-250°C,所述干燥的终点W水 分占总物料质量的1 % W下为准。 作为本专利技术再进一步的方案:步骤2中,所述的混料方法和条件为本领域常规的方 法和条件,所述的混料一般在高速改性融合机中进行,所述混料的条件较佳地为在800-110化/min的转速下持续5-25分钟;按本领域常识,在进行所述的混料之前,混料的机器需 进行清理、检测,W没有杂质为佳。 作为本专利技术再进一步的方案:步骤2中,所述的分级的方法和条件为本领域常规的 方法和条件,所述的分级较佳地为气流分级,所述分级的目数较佳地为200-250目,所述的 气流分级较佳地采用分级机进行,所述分级机的频率较佳地为20-25HZ,更佳地为22化,所 述的分级目的是除去杂质和大颗粒。 作为本专利技术再进一步的方案:本专利技术中,依据各处理设备的处理能力的不同,所述 的天然石墨材料的单次处理量一般为5-20公斤,较佳地为15公斤。 作为本专利技术再进一步的方案:本专利技术还提供了由所述预处理方法制得的天然石墨 材料。 本专利技术中,所述天然石墨材料在实际使用之前,按常规步骤会进行送检处理,测定 所述天然石墨材料的粒径、OI值、振实密度、灰分、容量和效率等参数。 作为本专利技术再进一步的方案:本专利技术还提供了所述天然石墨材料在制备电池负极 材料中的应用。 其中,所述的电池负极材料较佳地为裡离子电池负极材料。 本专利技术所用试剂和原料均市售可得。 与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术克服了现有的天然石墨材料的各 项同性度低,快速充电性能差的缺陷,既可W提高天然石墨的各项同性度,提升天然石墨的 快速充电性能,还能提高天然石墨的加工性能;本专利技术制备的天然石墨材料具有W下优点: OI值明显降低;整体粒度分布不会受影响,大小颗粒分布的更均匀;形貌规整度增加,修饰 的更完整均匀,不影响容量和效率的发挥;性质稳定,批次之间几乎没有差别,能广泛用于 制备电池负极材料;另外本专利技术的天然石墨材料预处理方法简单可行,适用于工业化生产。【附图说明】 图1为本专利技术实施例2中天然石墨原料的粒度分布图 图2为本专利技术实施例2所制得的天然石墨材料的粒度分布图。 图3为本专利技术实施例2中天然石墨原料的扫描电镜图 图4为本专利技术实施例2中制得的天然石墨材料的扫描电镜图。【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明,但并不因此将 本专利技术限制在所述的实施例范围之中,下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常 规方法和条件,或按照商品说明书选择。 下述实施例中使用的天然石墨材料为上海杉杉科技有限公司生产的天然石墨类 产品。下述实施例中,高速改性融合机在使用前均经过检查和清理,设备运行正常,确保 无杂质。 实施例1天然石墨(记为原料A),D50粒径为16WI1左右,原料共15公斤,预处理前检测样品, 其D50粒径为15.祉m,0I值为3.8,振实密度为1. Olg/cm3。天然石墨材料的预处理方法,包括下述步骤: 1)将天然石墨放入干燥箱中于200°C干燥3小时; 2)将15公斤经干燥的D50粒径为15.8WI1的天然石墨放入高速改性融合机中混料, 时间为5分钟,转速为80化/m;之后过物料分级机处理得到产品,分级处理频率为22化。 经检测,该天然石墨材料的D50粒径为15.祉m,0I值为3.4,振实密度为1.02g/cm 3。 实施例2 天然石墨(记为原料B),D50粒径为19皿左右,原料共15公斤,预处理前检测样品, 其D50粒径为18.9皿,OI值为3.9,振实密度为1.03g/cm 3。 天然石墨材料的预处理方法,包括下述步骤: 1)将天然石墨放入干燥箱中于200°C干燥3小时; 2)将15公斤经干燥的D50粒径为18.9WI1的天然石墨放入高速改性融合机中混料, 时间为5分钟,转速为80化/m;之后过物料分级机处理得到产品,分级处理频率为22化。 经检测,该天然石墨材料的D50粒径为18.9wii,0I值为3.4,振实密度为1.05g/cm 3。 [003引实施例3 天然石墨(记为原料A),D50粒径为16皿左右,原料共15公斤,预处理前检测样品, 其D50粒径为15.祉m,0I值为3.8,振实密度为1. Olg/cm3。 天然石墨材料的预处理方法,包括下述步骤: 1)将天然石墨放入干燥箱中于250°C干燥2.5小时; 2)将15公斤经干燥的D50粒径为15.8WI1的天然石墨放入高速改性融合机中混料, 时间为本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种天然石墨材料的预处理方法,其特征在于,包括下述步骤:1)将天然石墨干燥;2)将步骤1得到的材料在700‑1200r/min的转速下持续3‑30分钟进行混料融合、分级,得到产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张华娄文君乔永民李虹丁晓阳吴志红韩家安
申请(专利权)人:上海杉杉科技有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1