一种高能量密度的人造石墨负极材料及其制备方法技术

本申请实施例示出了一种高能量密度的人造石墨负极材料及其制备方法，所述人造石墨负极材料的制备方法，首先制备D50为3μm‑10μm的中间相石墨，中间相炭微球在真空抽力的条件下通过筛网时，中间相炭微球的尖状菱角得到修饰，减少了中间相炭微球相互交织在一起的可能性，从而改善了中间相炭微球可加工性，然后制备D50为20μm‑30μm的中间相石墨，同样中间相炭微球在真空抽力的条件下通过筛网，最后将D50为3μm‑10μm的中间相石墨和D50为20μm‑30μm的中间相石墨混合均匀得到人造石墨负极材料，同时在配料匀浆过程中可以少用影响材料电化学性能的分散剂、粘结剂等，进而提高锂离子电池的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高能量密度的人造石墨负极材料及其制备方法
本专利技术涉及石墨加工
，特别涉及一种高能量密度的人造石墨负极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池作为一种新型的可充电电池，具有工作电压高、比能量大、放电电位曲线平稳、自放电小、循环寿命长、低温性能好、能量密度高、环保、无污染、无记忆等优点。锂离子电池的制备关键技术之一在于负极材料的选择和研究，而负极材料的质量好坏直接影响电池的电化学性能。石墨类负极材料具有循环效率高、循环性能良好、较低的锂嵌入/脱嵌电位、合适的可逆容量、资源丰富、价格低廉等优点，而成为理想的锂离子电池负极材料。但是，石墨类材料多具有层状结构或鳞片状结构，石墨层间以较弱的范德华力结合，在充放电时容易造成溶剂化锂离子的嵌入和溶剂分子的共插入，层与层之间会产生剥离而形成新的表面，有机电解液在新形成的表面上不断还原分解形成新的SEI膜，既消耗大量的锂离子，加大了首次不可逆容量损失，并由于溶剂化锂离子的嵌入和脱出引起石墨颗粒的体积膨胀和收缩，致使颗粒间的通电网络部分中断，从而出现因石墨类材料特有的层状结构或鳞片状结构而影响其稳定性、循环性能和安全性能。锂离子二次电池的负极材料目前主要是石墨微粉。其中，普通人造石墨粉形状不规则，比表面积大（通常＞5m2/g），导致材料加工性能差，电化学性能较弱。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本专利技术提供一种高能量密度的人造石墨负极材料及其制备方法，提高材料加工性能和电化学性能。本专利技术实施例第一方面公开了一种高能量密度的人造石墨负极材料，所述人造石墨负极材料包括：D50为3μm-10μm的中间相石墨和D50为20μm-30μm的中间相石墨。可选的，所述D50为3μm-10μm的中间相石墨和所述D50为20μm-30μm的中间相石墨的质量比为1-10：10-1。应用第一方面提供的高能量密度的人造石墨负极材料，所述人造石墨负极材料包括：D50为3μm-10μm的中间相石墨和D50为20μm-30μm的中间相石墨。制备的高能量密度的人造石墨负极材料能够提高材料加工性能和电化学性能。根据本公开的第二方面，提供一种高能量密度的人造石墨负极材料的制备方法，用于制备权利要求1或2所述的高能量密度的人造石墨负极材料，所述方法包括以下步骤：将中间相炭微球粉碎至D50为3μm-10μm，用筛网在负压条件下过筛，得到D50为3μm-10μm的中间相炭微球；将所述D50为3μm-10μm的中间相炭微球在预设温度下进行石墨化处理，得到D50为3μm-10μm的中间相石墨；将中间相炭微球粉碎至D50为20μm-30μm，用筛网在负压条件下过筛，得到D50为20μm-30μm的中间相炭微球；将所述D50为20μm-30μm的中间相炭微球在预设温度下进行石墨化处理，得到D50为20μm-30μm的中间相石墨；将所述D50为3μm-10μm的中间相石墨和所述D50为20μm-30μm的中间相石墨混合均匀，得到所述人造石墨负极材料。可选的，所述筛网的筛目为200-270目。可选的，所述筛网的筛目为200目。可选的，所述负压条件的压力值为0.03-0.08MPa。可选的，所述负压条件的压力值为0.06MPa。第二方面示出的高能量密度的人造石墨负极材料的制备方法，用于制备上述的高能量密度的人造石墨负极材料，所述方法包括：将中间相炭微球粉碎至D50为3μm-10μm，用筛网在负压条件下过筛，得到D50为3μm-10μm的中间相炭微球；将所述D50为3μm-10μm的中间相炭微球在预设温度下进行石墨化处理，得到D50为3μm-10μm的中间相石墨；将中间相炭微球粉碎至D50为20μm-30μm，用筛网在负压条件下过筛，得到D50为20μm-30μm的中间相炭微球；将所述D50为20μm-30μm的中间相炭微球在预设温度下进行石墨化处理，得到D50为20μm-30μm的中间相石墨；将所述D50为3μm-10μm的中间相石墨和所述D50为20μm-30μm的中间相石墨混合均匀，得到所述人造石墨负极材料。第二方面示出的高能量密度的人造石墨负极材料的制备方法，首先制备D50为3μm-10μm的中间相石墨，中间相炭微球在真空抽力的条件下通过筛网时，中间相炭微球的尖状菱角得到修饰，减少了中间相炭微球相互交织在一起的可能性，从而改善了中间相炭微球可加工性,然后制备D50为20μm-30μm的中间相石墨，同样中间相炭微球在真空抽力的条件下通过筛网，最后将D50为3μm-10μm的中间相石墨和D50为20μm-30μm的中间相石墨混合均匀得到所述人造石墨负极材料，同时在配料匀浆过程中可以少用影响材料电化学性能的分散剂、粘结剂等，进而提高锂离子电池的电化学性能。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的高能量密度的人造石墨负极材料制备方法的流程示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例第一方面公开了一种高能量密度的人造石墨负极材料，所述人造石墨负极材料包括：D50为3μm-10μm的中间相石墨和D50为20μm-30μm的中间相石墨。D代表粉体颗粒的直径，D50表示累计50%点的直径（或称50%通过粒径），D10表示累计10%点的直径，D50又称平均粒径或中位径，D（4，3）表示体积平均径，D（3，2）表示平面平均径。粉体颗粒大小称颗粒粒度。由于颗粒形状很复杂，通常有筛分粒度、沉降粒度、等效体积粒度、等效表面积粒度等几种表示方法。筛分粒度就是颗粒可以通过筛网的筛孔尺寸，以1英寸（25.4mm）宽度的筛网内的筛孔数表示，因而称之为“目数”。D50为3μm-10μm的中间相石墨和D50为20μm-30μm的中间相石墨相混合制备的人造石墨负极材料能够提高材料加工性能和电化学性能。作为优选的是实施例，所述D50为3μm-10μm的中间相石墨和所述D50为20μm-30μm的中间相石墨的质量比为1-10：10-1，该质量比制备的人造石墨负极材料材料加工性能和电化学性能为最佳。实施例一参见图1，为本专利技术实施例提供的一种高能量密度的人造石墨负极材料，所述方法包括以下步骤：将中间相炭微球粉碎至D50为3μm-10μm，用筛网在负压条件下过筛，得到D50为3μm-10μm的中间相炭微球；将所述D50为3μm-10μm的中间相炭微球在预设温度下进行石墨化处理，得到D50为3μm-10μm的中间相石墨；将中间相炭微球粉碎至D50为20μm-30μm，用筛网在负压条件下过筛，得到D50为20μm-30μm的中间相炭微球；将所述D50为20μm-30μm的中间相炭微球在预设温度下进行石墨化处理，得到D50为20μm-30μm的中间相石墨；将所述D50为3μm-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高能量密度的人造石墨负极材料，其特征在于，所述人造石墨负极材料包括：D50为3μm‑10μm的中间相石墨和D50为20μm‑30μm的中间相石墨。

【技术特征摘要】
1.一种高能量密度的人造石墨负极材料，其特征在于，所述人造石墨负极材料包括：D50为3μm-10μm的中间相石墨和D50为20μm-30μm的中间相石墨。2.根据权利要求1所述的人造石墨负极材料，其特征在于，所述D50为3μm-10μm的中间相石墨和所述D50为20μm-30μm的中间相石墨的质量比为1-10：10-1。3.一种高能量密度的人造石墨负极材料的制备方法，用于制备权利要求1或2所述的高能量密度的人造石墨负极材料，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将中间相炭微球粉碎至D50为3μm-10μm，用筛网在负压条件下过筛，得到D50为3μm-10μm的中间相炭微球；将所述D50为3μm-10μm的中间相炭微球在预设温度下进行石墨化处理，得到D50为3μm-10μm的中间相石墨；将中间相炭微球粉碎至D50为20μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪永良，
申请(专利权)人：大同新成新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14