一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤：1）将水250~300重量份、氢氧化钠15~20重量份、EDTA 25~30重量份、环烷酸15~20重量份、磷酸酯5~10重量份、亚硝酸钠2~5重量份、三乙醇胺15~20重量份混合均匀制得处理液；2）将球形天然石墨与处理液按质量比3:1~5:1混合均匀，在300~500℃下混炼4~6h；3）冷却至常温后，破碎至D50在5mm以下；4）在惰性气体保护下，加热至300~500℃，并保温30min；5）用磨粉机磨粉D50为10~15μm。与现有技术相比，本发明专利技术提供的石墨负极材料放电容量大，生产工艺简单，循环性能好，质量稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池负极材料以炭材料为主，主要有人造石墨和天然石墨两种。人造石墨有中间相炭微球如CMS和MCMB，还有中间相炭纤维MCF和人造石墨粉。前两种人造石墨是被广泛采用的负极材料，具有颗粒形态好、不可逆容量损失低、循环寿命稳定的优点，但也存在生产成本高、放电容量低的不足，中间相炭微球的放电容量一般在320mAh/g左右。不规则形态人造石墨粉由于存在振实密度低、比表面积高的缺点不适合直接作为负极材料使用。天然石墨原料成本低，其较高的石墨化度使其具有较高的嵌锂能力，但是片状的天然石墨同样存在振实密度低、比表面积高的缺点，不适合直接作为负极材料使用。没有经过改性的天然石墨负极材料首次不可逆容量损失很高，一般会达到10％，在循环时由于发生溶剂共嵌入，造成容量衰减快等问题。长期以来，为了提高人造石墨的电容量、减少天然石墨的首次不可逆容量损失提高其循环性能，一直是研究开发的重点，特别是对于天然石墨的改性提出了很多方法。例如中国专利200410018078.2和中国专利201210516768.5。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法。本专利技术的技术方案是：一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤：1）将水250~300重量份、氢氧化钠15~20重量份、EDTA 25~30重量份、环烷酸15~20重量份、磷酸酯5~10重量份、亚硝酸钠2~5重量份、三乙醇胺15~20重量份混合均匀制得处理液；2）将球形天然石墨与处理液按质量比3:1~5:1混合均匀，在300~500℃下混炼4~6h，3）冷却至常温后，破碎至D50在5mm以下；4）在惰性气体保护下，加热至300~500℃，并保温30min；5）用磨粉机磨粉D50为10~15μm。进一步，所述惰性气体为氮气。进一步，所述球形天然石墨与处理液按质量4:1混合均匀。与现有技术相比，本专利技术提供的石墨负极材料放电容量大，生产工艺简单，循环性能好，质量稳定。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术做进一步的描述。实施例1一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤：1）将水250重量份、氢氧化钠15重量份、EDTA 25重量份、环烷酸15重量份、磷酸酯5重量份、亚硝酸钠2重量份、三乙醇胺15重量份混合均匀制得处理液；2）将球形天然石墨与处理液按质量比3:1混合均匀，在300℃下混炼4h，3）冷却至常温后，破碎至D50在5mm以下；4）在惰性气体保护下，加热至300℃，并保温30min；5）用磨粉机磨粉D50为10~15μm。实施例2一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤：1）将水300重量份、氢氧化钠20重量份、EDTA30重量份、环烷酸20重量份、磷酸酯10重量份、亚硝酸钠5重量份、三乙醇胺20重量份混合均匀制得处理液；2）将球形天然石墨与处理液按质量比5:1混合均匀，在500℃下混炼6h，3）冷却至常温后，破碎至D50在5mm以下；4）在惰性气体保护下，加热至500℃，并保温30min；5）用磨粉机磨粉D50为15μm。实施例3一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤：1）将水250重量份、氢氧化钠20重量份、EDTA 25重量份、环烷酸20重量份、磷酸酯5重量份、亚硝酸钠5重量份、三乙醇胺15重量份混合均匀制得处理液；2）将球形天然石墨与处理液按质量比4:1混合均匀，在400℃下混炼5h，3）冷却至常温后，破碎至D50在5mm以下；4）在惰性气体保护下，加热至400℃，并保温30min；5）用磨粉机磨粉D50为10~15μm。实施例4对实施例1-3得到的石墨负极材料的主要技术指标进行检测，检测结果如下表所示：项目单位实施例1实施例2实施例3D50μm12.512.812.7振实密度g/ cm31.51.451.55比表面积m2/g1.851.821.86真密度g/ cm31.91.91.85水份%0.050.050.05灰份ppm0.050.050.08固定碳%99.9899.9599.92压实密度g/ cm31.781.81.72容量MAh/g425410390本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将水250~300重量份、氢氧化钠15~20重量份、EDTA 25~30重量份、环烷酸15~20重量份、磷酸酯5~10重量份、亚硝酸钠2~5重量份、三乙醇胺15~20重量份混合均匀制得处理液；2）将球形天然石墨与处理液按质量比3:1~5:1混合均匀，在300~500℃下混炼4~6h，3）冷却至常温后，破碎至D50在5mm以下；4）在惰性气体保护下，加热至300~500℃，并保温30min；5）用磨粉机磨粉D50为10~15μm。

【技术特征摘要】
1.一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将水250~300重量份、氢氧化钠15~20重量份、EDTA 25~30重量份、环烷酸15~20重量份、磷酸酯5~10重量份、亚硝酸钠2~5重量份、三乙醇胺15~20重量份混合均匀制得处理液；2）将球形天然石墨与处理液按质量比3:1~5:1混合均匀，在300~500℃下混炼4~6h，3）...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳芳，李增，李长见，
申请(专利权)人：河南田园新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41