快充型复合石墨材料及其制备方法和应用、锂离子电池技术

本发明专利技术公开了一种快充型复合石墨材料及其制备方法和应用、锂离子电池，该制备方法包括以下步骤：S1、将石墨骨料和软碳前驱体混合，经第一热处理，得前驱体A；S2、将前驱体A和硬碳前驱体混合，经第二热处理，得前驱体B；S3、将前驱体B经碳化处理，即可；第一热处理的升温方式采用程序升温；第二热处理的的升温方式采用程序升温。本发明专利技术的制备方法易于量产化、生产过程简单且易于管控。本发明专利技术制备得到的快充型复合石墨材料兼具了高能量密度和快充性能的特点。含有本发明专利技术的石墨材料的锂离子电池具有容量高、首效发挥好、不析锂的特点。不析锂的特点。不析锂的特点。

【技术实现步骤摘要】
快充型复合石墨材料及其制备方法和应用、锂离子电池


[0001]本专利技术涉及一种快充型复合石墨材料及其制备方法和应用、锂离子电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池自首次实现商业化应用以来，目前已经成为世界公认的一种绿色能源。众所周知，目前商业化的锂离子电池负极材料中，碳材料因其具有较高的能量密度、优异的循环性能、成熟的制备技术等特点，是锂离子电池中主流应用的负极材料。然而，随着新能源行业的快速发展，特别是5G信息化开始普及以来，在消费电子领域人们对锂离子电池提出了更高的要求，在追求高能量密度的同时也要求兼顾更高的快充性能。虽然石墨材料本身具备良好的导电性、优异的化学稳定性，但是因其理论层间距小，在保证高能量密度的前提下无法满足大电流快充，石墨材料也特别容易析锂，严重影响电池的使用寿命且存在安全隐患。
[0003]目前市场应用的高能量密度石墨类负极材料，为了获得更高的能量密度，其多具有很高的趋向性，因此进一步限制了其快充性能的发挥。如何在保证一定能量密度的前提下，提升石墨材料的快充性能，首先需要解决高趋向性这一难题。目前，降低高趋向性的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快充型复合石墨材料的制备方法，其包括以下步骤：S1、将石墨骨料和软碳前驱体混合，经第一热处理，得前驱体A；S2、将前驱体A和硬碳前驱体混合，经第二热处理，得前驱体B；S3、将前驱体B经碳化处理，即可；所述第一热处理的升温方式采用程序升温；所述程序升温包括第一恒温段10～40℃、第二恒温段250～400℃和第三恒温段550～700℃；所述第二热处理的的升温方式采用程序升温；所述程序升温包括第一恒温段10～40℃和第二恒温段200～400℃。2.根据权利要求1所述的快充型复合石墨材料的制备方法，其特征在于，所述石墨骨料的Dv10为3.0～7.0μm，Dv90为11.0～18.0μm；较佳地，所述石墨骨料的Dv10为3.5～5.5μm，Dv90为12.0～16.0μm；和/或，所述前驱体A的Dv50为9～15μm；和/或，所述前驱体B的Dv50为9～15μm。3.根据权利要求2所述的快充型复合石墨材料的制备方法，其特征在于，所述石墨骨料为人造石墨骨料和/或天然石墨骨料，较佳地为人造石墨骨料；较佳地，所述人造石墨骨料的制备方法包括：将原料经粉碎处理得到物料A，将所述物料A经整形分级处理得到物料B；将物料B经石墨化处理得到物料C；将所述物料C进行筛分处理；所述人造石墨骨料的原料较佳地为针状焦；所述物料B的Dv10较佳地为3.0～6.0μm，Dv90较佳地为11.0～18.0μm，所述物料B的Dv10更佳地为4.0～5.0μm，Dv90更佳地为13.0～15.0μm；所述石墨化处理的温度较佳地为不小于2600℃，更佳地为不小于2900℃。4.根据权利要求1所述的快充型复合石墨材料的制备方法，其特征在于，所述软碳前驱体为沥青；所述沥青的结焦值较佳地为小于等于65，例如50；和/或，所述硬碳前驱体为焦油；所述焦油的结焦值较佳地为小于等于20；所述焦油的密度较佳地为0.9～1.3g/cm3；所述焦油的闪点较佳地为60℃～100℃；所述焦油的灰分较佳地＜0.1％；和/或，所述石墨骨料与所述软碳前驱体的质量比为(4～99)：1，较佳地为(10～99)：1，例如92:8；和/或，所述前驱体A与所述硬碳前驱体的质量比为(4～99):1，较佳地为(10～99):1，例如92:8；和/或，步骤S1和步骤S2在捏合机中进行；较佳地，所述捏合机转速为5～40Hz；较佳地，所述第一热处理和所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：席博，孙文婷，吴志红，何坤，张鹏昌，
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：