异形中间相炭微球、负极材料及制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种异形中间相炭微球、负极材料及制备方法、应用。该异形中间相炭微球的制备方法包括下述步骤：S1：在有机溶剂存在的情况下，将原料喹啉不溶物与第一沥青进行聚合反应，所得固体去除表面原料喹啉不溶物，得到中间体；原料喹啉不溶物的Dv50为0.01

【技术实现步骤摘要】
异形中间相炭微球、负极材料及制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及一种异形中间相炭微球、负极材料及制备方法、应用。

技术介绍

[0002]传统的中间相炭微球生成原理如下：沥青中的原生喹啉不溶物(喹啉不溶物是指煤焦油或煤焦油沥青中不溶于喹啉的组分)作为晶核，在一定温度下沥青热聚合，反应形成的大平面分子不断聚集在晶核外部，形成一个个小的液晶单元，该液晶单元不断吸收沥青中的β树脂，形成亚微米级球体。随着亚微米级球体内部分子重排组合，位于核心处的晶核被挤到球体表面。反应中期，球体快速融并，形成微米级球体；反应后期，随着喹啉不溶物在球体表面的富集，阻碍了中间相球体的进一步融并长大，最终形成球形中间相炭微球。
[0003]目前，水系电池极片常采用人造石墨材料作为负极材料，传统的中间相炭微球制得的石墨负极材料为近似球形，在水系电池极片中易发生掉粉，造成电极片性能表现较差，只能应用于粘结力强的油系电池极片中。水系电池极片较油系电池极片具有低成本、高环保特性，而传统的中间相炭微球负极材料却无法满足需求。
[0004]因此，如何制备得到一种能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异形中间相炭微球的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：S1：在有机溶剂存在的情况下，将原料喹啉不溶物与第一沥青进行聚合反应后，所得固体去除表面原料喹啉不溶物，得到中间体；所述原料喹啉不溶物的Dv50为0.01
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5μm；所述中间体中，剩余的表面原料喹啉不溶物的含量为20
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80％，百分比是指剩余的表面原料喹啉不溶物占所得固体中原料喹啉不溶物的质量百分比；S2：将所述中间体与第二沥青进行聚合反应即可。2.如权利要求1所述的异形中间相炭微球的制备方法，其特征在于，S1中，所述有机溶剂为含芳香环或杂环的极性有机溶剂，优选为蒽油、萘油、洗油和甲苯中的一种或多种，例如洗油；和/或，S1中，所述原料喹啉不溶物和所述有机溶剂的质量比为(0.0001
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0.5):1，例如0.1000:1；和/或，S1中，所述原料喹啉不溶物为金属单质、金属卤化物和金属氧化物中一种或多种，优选为金属氧化物；其中，所述金属单质优选为Fe、K、Ca、Mg、Pb、Al、Zn、Cu、Ni和Co中的一种或多种；所述金属卤化物优选为含有所述金属单质的卤化物；所述金属氧化物优选为含有所述金属单质的氧化物，例如Fe2O3或ZnO；和/或，S1中，所述原料喹啉不溶物颗粒的Dv50粒径为0.1
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5μm，例如0.1μm或0.25μm；和/或，S1中，所述第一沥青为煤焦油沥青和/或石油沥青，例如煤焦油沥青；和/或，S1中，所述第一沥青中的原生喹啉不溶物含量为≤0.5％，例如0.27％，百分比是指原生喹啉不溶物在第一沥青中的质量百分比；和/或，S1中，所述原料喹啉不溶物和所述第一沥青的质量比为(0.001
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0.3):1，优选为(0.01
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0.3):1，例如0.05:1、0.1:1、0.15:1或0.3:1，更优选为(0.01
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0.1):1，百分比是指原料喹啉不溶物与所述第一沥青的质量百分比；和/或，S2中，所述第二沥青为煤焦油沥青和/或石油沥青，例如煤焦油沥青；和/或，S2中，所述第二沥青中的原生喹啉不溶物含量为≤0.1％，例如0.07％，百分比是指原生喹啉不溶物在第二沥青中的质量百分比；和/或，S2中，所述中间体的用量为5
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70％，优选为20
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50％，例如50％，百分比是指所述中间体占所述第二沥青的质量百分比；和/或，S2中，所述聚合反应后，在所述异形中间相炭微球中，原料喹啉不溶物颗粒的Dv50粒径为0.01
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2μm，优选为0.01μm
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0.5μm，例如0.1μm或0.3μm。3.如权利要求1所述的异形中间相炭微球的制备方法，其特征在于，S1中，所述原料喹啉不溶物先分散在有机溶剂中，混合均匀后再与第一沥青混合；和/或，S1中，所述聚合反应的温度为390
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450℃，例如440℃；和/或，S1中，所述聚合反应的时间为0.5
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20h，例如8h；和/或，S1中，所述聚合反应后通过过滤、干燥获得所述固体；优选地，所述过滤前还包括降温的操作；和/或，S1中，将所述固体进行淋洗后再去除表面原料喹啉不溶物；和/或，S1中，所述去除表面喹啉不溶物的方式为先酸洗、再碱洗至中性，或者氧化；和/或，S1中，所述中间体中，剩余的原料喹啉不溶物的含量为30％、40％、50％、60％或
70％；和/或，S1中，所述去除表面喹啉不溶物后还包括过滤、干燥的操作；和/或，S2中，所述聚合反应的温度为390
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430℃，例如410℃；和/或，S2中，所述聚合反应的时间为0.1
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2h，例如0.3h、0.5h或1.8h；和/或，S2中，所述聚合反应后还包括降温、过滤和干燥的操作；优选地，所述过滤后还进行淋洗。4.如权利要求3所述的异形中间相炭微球的制备方法，其特征在于，S1中，所述与第一沥青混合的线速度为10
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20m/s，例如15m/s；和/或，S1中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘梦阳，杜娇娇，苗荣荣，吴志红，丁晓阳，李凤凤，
申请(专利权)人：郴州杉杉新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：