一种长循环高倍率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长循环高倍率石墨负极材料及其制备方法和应用，该材料的制备方法包括以下步骤：将粘结剂进行破碎，与导电剂混合，熔融造粒，破碎，所得融合物与人造石墨混合，机械融合，炭化，在炭化产物表面沉积人造固体电解质界面膜，得到长循环高倍率石墨负极材料。本发明专利技术中，人造固体电解质界面膜能够有效阻止电解液与人造石墨的直接接触，以及抑制无定形碳包覆层的破裂，且通过直接与导电剂接触，提高了石墨负极材料的导电性能，改善了人造石墨的倍率和循环性能，获得了容量高、循环性能好、倍率性能好的长循环高倍率石墨负极材料，用于制备锂离子电池时，能够显著提高锂离子电池的循环寿命，有着很高的使用价值和很好的应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种长循环高倍率石墨负极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于负极材料领域，涉及一种长循环高倍率石墨负极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]碳材料具有容量高、嵌/脱锂可逆性好、电位平台低以及循环性能优良等优点，是3C类电子产品的主要负极材料并且得到了广泛应用，并逐步拓展为电动汽车(EV)和混合电动汽车(HEV)用电源。因此，开发和应用高性能电极材料是至关重要的。目前，锂离子电池主要以石墨类材料为负极材料，传统的石墨类负极材料在其循环过程中存在循环差、倍率性能差等问题。因此，开发一种高倍率人造石墨负极材料具有十分重要的意义。
[0003]为了提高人造石墨负极材料的倍率性能，通常是在人造石墨表面包覆一层包覆层材料(如无定形碳材料)。然而，包覆材料在循环过程中容易破裂，从而使得电解液会逐步渗透到石墨负极材料中，在此过程中，电解液会与不断暴露出来的石墨负极材料反应，因而会在石墨负极材料表面持续生成固体电解质界面(SEI)膜，消耗了大量的活性锂，且电解液会逐步渗透到这些未被有效包覆的石墨负极材料中，因而会破坏石墨负极材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长循环高倍率石墨负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将粘结剂进行破碎；S2、将步骤S1中破碎后的粘结剂与导电剂混合，熔融造粒，破碎，得到粘结剂/导电剂的融合物；S3、将步骤S2中得到的粘结剂和导电剂的融合物与人造石墨进行机械融合，得到表面包覆有粘结剂和导电剂的人造石墨；S4、将步骤S3中得到的表面包覆有粘结剂和导电剂的人造石墨进行炭化，得到表面包覆有无定形碳和导电剂的人造石墨；S5、在步骤S4中得到的人造石墨的表面沉积人造固体电解质界面膜，得到长循环高倍率石墨负极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述粘结剂与导电剂的质量比为90～99∶1～10；所述粘结剂为石油沥青、煤沥青、中间相沥青、酚醛树脂、环氧树脂或石油树脂的一种或多种；所述导电剂为炭黑、乙炔黑、炉黑、科琴碳、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述熔融造粒在密炼机或双螺杆挤出机中进行；所述熔融造粒过程中控制温度为50℃～400℃；所述熔融造粒过程中控制搅拌转速为20rpm～500rpm；所述熔融造粒过程中控制搅拌时间为10s～6h；所述破碎为将造粒后得到的物料破碎至粒度为3μm～50μm。4.根据权利要求1～3中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述人造石墨、粘结剂/导电剂的融...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旱雨，赵攀，王玉华，胡孔明，王志勇，
申请(专利权)人：湖南中科星城石墨有限公司，
类型：发明
国别省市：