高性能锂离子电池石墨负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高性能锂离子电池石墨负极材料及其制备方法，其制备过程包括以下步骤：1）对天然石墨进行表面氧化处理；2）对氧化处理过的天然石墨进行硬碳包覆得到前驱体；3）对步骤2）所得前驱体碳化处理；4）对碳化处理后前驱体进行浸汁处理；5）对浸渍材料进行破碎，然后经过碳化得到高容量高功率石墨负极材料。本发明专利技术表面氧化处理天然石墨提升容量，硬碳包覆使其具备大倍率充电能力，浸渍处理修复氧化及硬碳包覆后留下的缺陷，提升其循环性能。

Graphite anode materials for high performance lithium ion batteries and their preparation

【技术实现步骤摘要】
高性能锂离子电池石墨负极材料及其制备方法
：本专利技术涉及一种锂离子电池用的石墨负极材料及其制备方法，特别是一种高性能锂离子电池石墨负极材料及其制备方法。
技术介绍
:锂离子电池主要由正极材料嵌锂的过渡金属氧化物，负极材料为高度石墨化的碳、隔膜聚烯烃微孔膜和电解质材料等组成。锂离子电池与传统的铅酸、镍镉、镍氢等二次电池相比，锂离子二次电池具有工作电压高、体积小、质量轻、容量密度高、无记忆效应、无污染、自放电小以及循环寿命长等优点。自上世纪由日本某公司成功将锂离子电池实现商品化以来，锂离子电池已成为手机、笔记本电脑和数码产品的主导电源，在电动汽车和储能等领域的应用亦越来越广泛。目前，大规模商业化使用的锂离子电池负极材料主要是碳材料，主要包括天然石墨、人造石墨等，天然石墨天生具有高容量、高压实的优点，随着人造石墨技术的不断提升亦使得其在能力密度上有明显提升，几乎达到天然石墨水平但是目前，大规模商业化使用的锂离子电池负极材料主要是碳材料，包括天然石墨、人造石墨等，但其实其理论比容量低，300mAh/g左右，无法满足高容量高功率的锂离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能锂离子电池石墨负极材料的制备方法，以天然石墨为原材料，通过氧化处理提升容量，通过硬碳包覆提升其倍率性能，通过浸渍处理提升其循环性能，其特征是包括如下步骤：/n1）、氧化处理，是将天然石墨与氧化剂混合溶液进行充分搅拌混合，过滤、干燥，在惰性气氛条件下，进行高温氧化处理，为氧化天然石墨；/n2）、制石墨负极材料前驱体，将步骤1）氧化天然石墨置于包覆剂及相应溶剂中，进行充分搅拌混合为氧化天然石墨与包覆剂混合物，将氧化天然石墨与包覆剂混合物经喷雾干燥后，得到石墨负极材料前驱体；/n3）、低温碳化处理，将步骤2）所得石墨负极材料前驱体在惰性气氛中，进行低温碳化处理，得碳化石墨负极材料前驱体...

【技术特征摘要】
1.一种高性能锂离子电池石墨负极材料的制备方法，以天然石墨为原材料，通过氧化处理提升容量，通过硬碳包覆提升其倍率性能，通过浸渍处理提升其循环性能，其特征是包括如下步骤：
1）、氧化处理，是将天然石墨与氧化剂混合溶液进行充分搅拌混合，过滤、干燥，在惰性气氛条件下，进行高温氧化处理，为氧化天然石墨；
2）、制石墨负极材料前驱体，将步骤1）氧化天然石墨置于包覆剂及相应溶剂中，进行充分搅拌混合为氧化天然石墨与包覆剂混合物，将氧化天然石墨与包覆剂混合物经喷雾干燥后，得到石墨负极材料前驱体；
3）、低温碳化处理，将步骤2）所得石墨负极材料前驱体在惰性气氛中，进行低温碳化处理，得碳化石墨负极材料前驱体；
4）、沥青浸渍处理，将碳化石墨负极材料前驱体置于沥青溶剂中在压力存在的条件下，进行混合溶解处理，取出过滤、干燥，为沥青碳化石墨负极材料前驱体；
5）、二次碳化，制高性能锂离子电池用石墨负极材料，将步骤4）所得沥青碳化石墨负极材料前驱体物料进行粉碎后，在惰性气氛中，再进行高温碳化处理，即得到高性能锂离子电池用石墨负极材料。


2.根据权利要求1所述的高性能锂离子电池石墨负极材料的制备方法，其特征是步骤1）所述氧化剂为过氧化物和有机酸的混合或过氧化物和无机酸的混合，控制天然石墨与过氧化物和有机酸或天然石墨与过氧化盐和无机酸的质量比为80-95：5-20：1-10；控制高温氧化处理的温度为500-600℃；时间为2-4h。


3.根据权利要求1所述的高性能锂离子电池石墨负极材料的制备方法，其特征是步骤2）所述包覆剂为蔗糖、酚醛树酯、环氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小广，褚相礼，黄雨生，
申请(专利权)人：江西正拓新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36