一种锂离子电池用高倍率天然石墨基复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种锂离子电池用高倍率天然石墨基复合材料及其制备方法与应用，本发明专利技术采用与石墨相容性好的沥青代替树脂炭，通过低温预氧化过程中在沥青引入氧基官能团，诱发沥青结构的相互交联，然后采用等静压技术将预氧化处理的沥青压入微扩层球形石墨内表面和外表面的缺陷中并同步包覆，高温炭化过程中预氧化处理的沥青不容易形成有序结构，从而转化成硬碳，得到的复合材料包括微扩层球形石墨及包覆在微扩层球形石墨内表面和外表面的硬碳。通过上述包覆，可以实现对微扩层球形石墨内外表面缺陷位点的同步改性整合，从而提高天然石墨的循环性能和倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池用高倍率天然石墨基复合材料及其制备方法与应用
本专利技术属于锂离子电池碳负极材料
，具体涉及一种锂离子电池用高倍率天然石墨基复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
锂离子电池因其工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电小、无记忆效应等优点，成为上世纪九十年代以来继镍氢电池之后的新一代二次电池。近年来，随着电子产品及车载与储能设备对小型化、轻量化及多功能、长时间驱动化的要求不断提高，对锂离子电池高能量密度化、高倍率性能要求不断提升。目前商品化锂离子电池的负极材料仍然是石墨类材料占主导地位，其中天然石墨因其高的充放电容量、良好的充放电平台、来源广泛、成本低而得到广泛应用。但是天然石墨材料的理论层间距较小(d002约0.3354nm)，无法满足大倍率电流的充电，尤其是在高面密度的负极设计条件下，容易出现“析锂”现象，严重影响电池的容量性能和安全性能。提高天然石墨负极材料倍率性能的途径主要是采用物理或者化学手段将天然石墨进行轻微扩层，使其层间距增大(d002约0.3386nm-0.3393nm)。这种改性处理可以提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高倍率天然石墨基复合材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：/n(1)将球形石墨和沥青混合，得到混合料；/n(2)将步骤(1)得到的混合料在300-380℃混捏，然后冷却，得到混捏料；/n(3)对步骤(2)得到的混捏料进行压型，得到石墨块体；/n(4)将步骤(3)压型的石墨块体打散；/n(5)将步骤(4)打散后的物料在惰性气氛下进行炭化，制备得到所述高倍率天然石墨基复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种高倍率天然石墨基复合材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将球形石墨和沥青混合，得到混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合料在300-380℃混捏，然后冷却，得到混捏料；
(3)对步骤(2)得到的混捏料进行压型，得到石墨块体；
(4)将步骤(3)压型的石墨块体打散；
(5)将步骤(4)打散后的物料在惰性气氛下进行炭化，制备得到所述高倍率天然石墨基复合材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述球形石墨的D50粒径为5-25μm；
所述球形石墨为经过扩层处理后的球形石墨，所述扩层处理后的球形石墨的d002为0.3386nm-0.3393nm。


3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述沥青的软化点为180-280℃，所述沥青的D50粒径为1-3μm；
步骤(1)中，所述沥青与球形石墨质量比为(5-12):100。


4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其中，步骤(2)中，所述混捏是在含有氧气的气氛下进行，所述混捏的时间为2-...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵娟，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：广东;44