一种石墨负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种石墨负极材料及其制备方法和应用。该石墨负极材料的制备方法包括以下步骤：步骤(1)：将微晶石墨和羧甲基纤维素钠进行机械挤压，得到混合物；所述微晶石墨和所述羧甲基纤维素钠的质量比为(4～99):1；步骤(2)：将所述混合物进行炭化反应，得到石墨负极材料；其中，所述炭化反应的温度为100～500℃。本发明专利技术的石墨负极材料振实密度较高，首次放电容量高，循环膨胀小，循环寿命长，安全性较好，且制备方法简单易行，原料来源广泛，成本较低。成本较低。成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨负极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种石墨负极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前，随着电子装置的微型化，对大容量低膨胀的二次电池的需求也日益增长，尤其是具有体积小、质量轻、无污染、快速充放电、循环寿命长等方面优异性能的锂离子电池。
[0003]为增加锂离子电池容量，对负极材料的振实密度的要求也越来越高。天然微晶石墨具有很高的电容量(＞350mAh/g)，但是结构不稳定，例如，为了提高电极密度而提高挤压压力时，石墨负极颗粒易于与集流体平行地取向，在整个电极上产生一致的取向，由于产生插入锂的石墨，所以得到的电极易膨胀。电极膨胀会导致电池活性物质在单位体积内的可填充量降低，从而产生电池容量降低的问题。
[0004]为了解决上述问题，专利JP 2000182617A将鳞片状天然石墨等高结晶性石墨与沥青或树脂混合，经粉碎、炭化、石墨化而制成复合物提高了天然石墨的首次充放电效率，改善了循环特性；专利JP 2002373656A将具有高度取向的石墨粉末与软化点为250～400℃的中间相沥青熔融混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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，所述制备方法包括以下步骤：步骤(1)：将微晶石墨和羧甲基纤维素钠进行机械挤压，得到混合物；所述微晶石墨和所述羧甲基纤维素钠的质量比为(4～99):1；步骤(2)：将所述混合物进行炭化反应，得到石墨负极材料；其中，所述炭化反应的温度为100～500℃。2.如权利要求1所述的石墨负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述微晶石墨为天然微晶石墨；和/或，所述微晶石墨经过粉碎分级处理；和/或，所述微晶石墨的体积平均粒径D50为10～25μm，优选为21.5μm；和/或，所述微晶石墨的摩氏硬度为1～2；和/或，所述羧甲基纤维素钠的数均分子量为1000～8000，优选为5000。3.如权利要求1或2所述的石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述微晶石墨和所述羧甲基纤维素钠的质量比为(4～30):1，优选为(5～25):1，更优选为5:1、9:1、20:1或者25:1。4.如权利要求1所述的石墨负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述微晶石墨和所述羧甲基纤维素钠混合均匀后，进行机械挤压；和/或，所述机械挤压的时间为3h以上；优选为3～5h；和/或，所述机械挤压的方法为融合机机械挤压方法、模压机机械挤压方法或等静压机机械挤压方法；优选为在微晶石墨中加入羧甲基纤维素钠后，进行融合机机械挤压方法、模压机机械挤压方法或等静压机机械挤压方法，或者，在搅拌条件下交替加入微晶石墨和羧甲基纤维素钠，进行融合机机械挤压方法、模压机机械挤压方法或等静压机机械挤压方法。5.如权利要求1所述的石墨负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述炭化反应的温度为200℃～300℃；和/或，所述炭化反应的时间为1～10h，优选为5h或6h；和/或，所述炭化反应为在惰性气体保护下进行反应；所述惰性气...

【专利技术属性】
技术研发人员：薄维通，谢秋生，刘盼，陈然，
申请(专利权)人：宁波杉杉新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：