表面处理提高天然石墨储锂性能的方法及其制品、应用技术

本发明专利技术公开了一种表面处理提高天然石墨储锂性能的方法及其制品、应用，其方法包括以下步骤：将天然石墨粉球磨产生粗糙表面，然后在含氧气氛中刻蚀处理，接着放入回转炉中生长垂直石墨烯片，最后进行粉碎并过筛处理，获得表面处理石墨粉。所制得的表面处理石墨粉的电导率高，垂直石墨烯片增强石墨粉与基体及集流体的结合，提高了机械强度，垂直石墨烯片增强了活性材料之间的接触，有利于导电性能的提高。在用作锂离子电池负极材料时，由于导电性的提高三维石墨烯在制备电极时可降低或者不添加导电剂；由于机械强度的提高，其较强的附着力和机械强度可降低粘结剂的使用量，从而进一步提高质量比容量和大电流充放电能力。

Methods of surface treatment to improve lithium storage performance of natural graphite and its products and Applications

【技术实现步骤摘要】
表面处理提高天然石墨储锂性能的方法及其制品、应用
本专利技术涉及天然石墨粉表面处理
，特别涉及一种表面处理提高天然石墨储锂性能的方法及其制品、应用。
技术介绍
负极材料对锂离子电池性能的具有决定性的影响。低充放电电压平台、高循环稳定性、较高的比容量及高安全性的优势使得碳材料成为目前商业化锂离子电池主要采用的负极材料。商业化碳负极材料以石墨为主，主要包括天然石墨和人造石墨，具有较高的正极材料匹配度，锂离子在层状结构中嵌入和脱出方便，导电性好。天然石墨具有导电性好、结晶度较高、良好的层状结构适合锂的嵌入脱嵌、储量丰富、价格低廉及生产过程绿色环保等优点，但也存在着一些缺点需要克服。首先，由于石墨层间距(d002≤0.34nm)小于石墨插层化合物LixC6的晶面层间距(0.37nm)，充放电过程中石墨层间距发生反复改变，从而造成石墨层剥落、粉化；其次，天然石墨中含有杂质，容易与电解质反应，还会发生溶剂分子随锂离子共嵌入石墨片层，也会引起石墨层剥落，造成结构的破坏。另外，石墨的片层结构决定了锂离子只能从端面嵌脱，并逐渐扩散到颗粒内部，天然石墨的鳞片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面处理提高天然石墨储锂性能的方法，其特征在于：其包括以下步骤：/n(1)球磨处理：将天然石墨粉进行球磨处理；/n(2)氧刻蚀处理:将球磨后的天然石墨粉在含氧气氛中刻蚀处理；/n(3)垂直石墨烯片的生长:将氧刻蚀处理的天然石墨粉放入回转炉中生长垂直石墨烯片；/n(4)粉碎过筛:将生长垂直石墨烯片的天然石墨粉进行粉碎并过筛处理，制得表面处理石墨粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种表面处理提高天然石墨储锂性能的方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(1)球磨处理：将天然石墨粉进行球磨处理；
(2)氧刻蚀处理:将球磨后的天然石墨粉在含氧气氛中刻蚀处理；
(3)垂直石墨烯片的生长:将氧刻蚀处理的天然石墨粉放入回转炉中生长垂直石墨烯片；
(4)粉碎过筛:将生长垂直石墨烯片的天然石墨粉进行粉碎并过筛处理，制得表面处理石墨粉。


2.根据权利要求1所述的表面处理提高天然石墨储锂性能的方法，其特征在于：所述步骤(1)中采用球磨罐的体积为0.5-3L，氧化锆球磨珠直径为0.2-0.6mm，转速为500-3000转/min，球磨时间0.5-4h。


3.根据权利要求1所述的表面处理提高天然石墨储锂性能的方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)将球磨后的天然石墨粉放入回转炉中；
(2.2)通入Ar气，以5-10℃/min的升温速率升至600-800℃；
(2.3)通入氧气，调节氧气在混合气体中的浓度为5-10％，保温10-20min。


4.根据权利要求1所述的表面处理提高天然石墨储锂性能的方法，其特征在于：所述步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)氧刻蚀处理完成后关闭氧气，在Ar气保护下以5-10℃/min的升温速率升至1000-1300℃，到达设定温度后关闭Ar气；...

【专利技术属性】
技术研发人员：于杰，慕永彪，
申请(专利权)人：松山湖材料实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44