一种球化石墨微粉废料制得的石墨负极活性材料及制备方法和应用技术

本发明专利技术属于石墨废料处理领域，具体涉及一种球化石墨微粉废料回收并制备石墨负极活性材料的方法，将球化石墨微粉废料在酸液中进行超声预处理，获得预处理石墨原料；将预处理石墨原料和碳源进行热融合处理，随后压制成型，得到前驱体；所述的碳源包括沥青、聚合物中的至少一种；将前驱体以0.5～3℃/min升温至200～300℃进行第一段热处理，再以0.5～3℃/min升温至800～1100℃进行第二段热处理；随后再进行气冷处理，制得石墨负极活性材料。本发明专利技术还涉及所述的制备方法制得的材料及其用作负极材料的应用。本发明专利技术方法能够实现协同，能够重构球化石墨微粉缺陷结构，重构离子和电子导电网络，如此能够回收得到高结构稳定性、高倍率性能和循环稳定性的石墨负极活性材料。率性能和循环稳定性的石墨负极活性材料。率性能和循环稳定性的石墨负极活性材料。

【技术实现步骤摘要】
一种球化石墨微粉废料制得的石墨负极活性材料及制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池负极材料领域，具体涉及石墨废料回收并联产制备高性能石墨负极材料的方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池作为综合性能优异的储能装置，近年来在多个领域包括便携式移动设备、电动汽车、无人机、小型储能装置等得到了广泛应用。负极材料作为锂离子电池的关键材料之一，在提高锂离子电池的能量密度、充电速度、成本控制等方面起到关键作用。自锂离子电池问世以来，石墨因其导电性良好，并且具有理想的锂离子脱嵌层状结构，充放电平台合适、效率高，理论比容量高达372mAh/g，得到了广泛的商业化应用。而近年来锂离子电池的需求不断增大，随之需要的负极相应增多，石墨负极供不应求，天然石墨价格便宜、原料充足，但其性能较人造石墨较差，而人造石墨原料如石油焦、针状焦等成本不断增加。在石墨负极材料生产过程中会产生大量球化石墨微粉废料，例如在球形石墨球化过程中会产生高达50％的石墨微粉，在人造石墨制备过程中同样会产生大量微粉，此类微粉大大降低了石墨的利用率，提高了负极的成本，是目前负极企业的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球化石墨微粉废料回收并制备石墨负极活性材料的方法，其特征在于，步骤包括：步骤(1)：超声预处理将球化石墨微粉废料在酸液中进行超声预处理，获得预处理石墨原料；步骤(2)：热溶
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压制将预处理石墨原料和碳源进行热融合处理，随后压制成型，得到前驱体；所述的碳源包括沥青、聚合物中的至少一种；步骤(3)：慢速热处理
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气冷将前驱体以0.5～3℃/min升温至200～300℃进行第一段热处理，再以0.5～3℃/min升温至800～1100℃进行第二段热处理；随后再进行气冷处理，制得石墨负极活性材料。2.如权利要求1所述的球化石墨微粉废料回收并制备石墨负极活性材料的方法，其特征在于，所述的球化石墨微粉废料为球化石墨生产阶段产生的废料；优选地，所述的球化石墨微粉废料D50粒径范围为2
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8μm；优选的，所述的球化石墨微粉废料的比表面积为15
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20m2/g，振实密度为0.2
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0.4g/cm3。3.如权利要求1所述的球化石墨微粉废料回收并制备石墨负极活性材料的方法，其特征在于，所述的酸液中溶解有HF；优选地，所述的酸液中还溶解有盐酸、硝酸、硫酸中的至少一种；优选地，所述的酸液中，总酸的浓度为1～10M；优选地，所述的超声预处理的时间为1～10min；优选地，采用超声
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机械搅拌联合方式进行辅助预处理，其步骤为：将球化石墨微粉废料分散在所述的酸液中，预先进行超声处理，随后再进行搅拌处理，根据需要重复进行超声
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机械搅拌处理2～6次，随后固液分离，制得预处理后的石墨；优选地，超声预处理后，经固液分离，随后水洗至滤液pH为6.5～7.5，制得所述的预处理石墨原料。4.如权利要求1所述的球化石墨微粉废料回收并制备石墨负极活性材料的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晶晶，梁家浩，周向阳，杨娟，高辛龙，胡挺杰，范思成，
申请(专利权)人：湖南宸星新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：