一种低膨胀石墨负极材料及其制备方法和锂离子电池技术

本发明专利技术提供了一种低膨胀石墨负极材料及其制备方法和锂离子电池。所述制备方法包括(1)将石墨原料与改性剂混合后，进行加热，得到改性的石墨；(2)对改性的石墨在保护性气氛下进行热处理，得到热处理的石墨；(3)对热处理的石墨进行后处理，得到所述石墨负极材料。所述低膨胀石墨负极材料具有极低的膨胀率，优秀的循环性能和突出的倍率性能，其膨胀率可低至24.3％以下，达到人造石墨水准，其常温10C/1C放电容量保持率超过90％，充放电300次容量保持率可达91％以上。

A low expansion graphite anode material and its preparation method and lithium ion battery

【技术实现步骤摘要】
一种低膨胀石墨负极材料及其制备方法和锂离子电池
本专利技术属于电池材料领域，涉及一种负极材料，尤其涉及一种低膨胀石墨负极材料及其制备方法和锂离子电池。
技术介绍
据国家统计局的最新数据，我国石油对外依存度已经逼近70％，且进口来源国多是伊拉克、叙利亚、伊朗等政局极不稳定国家，国家能源安全面临巨大挑战。在进口石油中，超过50％被汽车消耗，因此发展新能源汽车，尤其是纯电动汽车直接关乎国家能源安全，是大势所趋。政府为此推出了大量优惠和补贴政策，在政策推动下，以锂离子电池为动力源的电动汽车快速发展，但是由于锂离子电池成本高，电动汽车至今没有被广大消费者完全接受，真正实现商业化，因此，如何进一步降低锂离子电池成本成为了下一步动力电池发展的重点。负极材料是锂离子电池的重要组成部分，对电池的成本和性能均有重要影响。现阶段，负极材料的主导材料依然是石墨材料，石墨依据晶体形成方式可分为人造和天然石墨，天然石墨因为不需要经过高温石墨化，成本低廉，且具备容量高的特点，所以广泛应用于锂离子电池，在3C等传统锂离子电池应用领域占据着主要地位，并且也逐步被推广进入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)将石墨原料与改性剂混合后，进行加热，得到改性的石墨；/n(2)对步骤(1)所述改性的石墨在保护性气氛下进行热处理，得到热处理的石墨；/n(3)对步骤(2)所述热处理的石墨进行后处理，得到所述石墨负极材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将石墨原料与改性剂混合后，进行加热，得到改性的石墨；
(2)对步骤(1)所述改性的石墨在保护性气氛下进行热处理，得到热处理的石墨；
(3)对步骤(2)所述热处理的石墨进行后处理，得到所述石墨负极材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述石墨原料为天然石墨；
优选地，所述天然石墨包括鳞片石墨；
优选地，所述鳞片石墨为天然石墨矿经加工而获得的片状晶质石墨；
优选地，所述鳞片石墨的碳含量在95％以上；
优选地，步骤(1)所述石墨原料在与改性剂混合前，先进行预处理；
优选地，所述预处理包括粉碎和分级；
优选地，所述粉碎为机械粉碎；
优选地，所述分级通过分级机进行；
优选地，所述预处理还包括整形；
优选地，所述整形通过整形机进行。


3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述石墨原料的外观为椭球体或不规则长方体，内部结构为片状结构；
优选地，步骤(1)所述石墨原料的粒度D50为8-13μm，且3≤D90/D10≤4；
优选地，步骤(1)所述石墨原料的振实密度≥0.9g/cc；
优选地，步骤(1)所述石墨原料的比表面积为3-10m2/g。


4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述改性剂的软化点为50-400℃；
优选地，步骤(1)所述改性剂为酚醛树脂、环氧树脂、石油树脂、煤沥青、石油沥青、中间相沥青、煤焦油或重质油中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)中，所述石墨原料与改性剂的质量比为1:0.05-1:1；
优选地，步骤(1)中，还包括：在将所述石墨原料与改性剂混合时，加入造孔剂；
优选地，所述造孔剂为水溶性盐类造孔剂；
优选地，所述水溶性盐类造孔剂包括氯化钠、氯化钾、硝酸钾、硝酸钠、硫酸钠或硫酸钾中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，步骤(1)中，以所述石墨原料与改性剂和造孔剂的总质量为100％计，所述造孔剂的质量分数为0-10wt％且不包括0，优选为4-6wt％。


5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述加热的温度为50-800℃；
优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海辉，李东东，潘修军，
申请(专利权)人：贝特瑞新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44