本发明专利技术公开一种含C＝C键有机酸盐改性石墨材料及其制备方法和应用，将含C＝C键的有机酸盐溶于适量去离子水中，得到含C＝C键的有机酸盐溶液；将石墨、表面活性剂、含C＝C键的有机酸盐溶液按比例加入混捏机中，混捏机转速为60rpm，混捏2h，再升温至130℃混捏18h，过筛，得到含C＝C键有机酸盐改性石墨材料。本发明专利技术中含C＝C键的有机酸盐不溶于电解液，可以包覆在石墨表面，在锂离子电池首次充放电过程中C＝C断裂，发生聚合反应并附着在石墨表面形成具有弹性的聚合物骨架，有利于循环过程形成稳定的SEI膜，从而得到高首效的石墨改性材料。本发明专利技术改性石墨材料的制备工艺简单，用于锂电池负极材料首次充放电效率可达93.6％。材料首次充放电效率可达93.6％。材料首次充放电效率可达93.6％。
【技术实现步骤摘要】
一种含C＝C键有机酸盐改性石墨材料及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及锂离子电池负极材料领域，尤其涉及一种含C＝C键有机酸盐改性石墨材料及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]石墨是锂离子电池应用最多最广的负极材料，石墨负极材料可为分为人造石墨负极材料和天然石墨负极材料，人造石墨负极材料在加工过程需要进行石墨化处理，该工序占材料制造成本的一半以上，天然石墨经浮选、粉碎、球化、酸洗提纯、烘干等工序得到球形石墨，具有容量高、成本低等优势。但天然石墨的缺点也非常明显，其在循环过程中体积变化导致SEI膜破裂、再生成，使得锂离子不断被消耗导致循环性能变差。
[0003]常规天然石墨负极材料在循环过程生长的SEI膜与负极材料的结合性较差，Li+在负极嵌入和脱出过程中发生体积膨胀和收缩，造成生长在负极表面的SEI膜破裂和脱落，因此SEI膜的稳定性是天然石墨负极材料循环性能好坏得关键性因素之一。
[0004]目前致力于得到稳定的SEI膜研究主要有两条途径：
①
对石墨材料进行表面改性；
②
加入成膜添加剂。成膜添加剂的加入会带来一些不利的影响，如：在循环过程中造成产气量较大，使得电池鼓包，造成安全隐患。含C＝C键的有机酸盐不溶于电解液，可以包覆在石墨表面，在锂离子电池首次充放电过程中C＝C断裂，发生聚合反应并附着在石墨表面形成具有弹性的聚合物骨架，有利于循环过程形成稳定的SEI膜，从而得到高首效的石墨改性材料，因此利用含有C＝C的有机酸盐包覆石墨可以提高电池的循环性能。<br/>
技术实现思路
[0005]基于此，本专利技术的提供一种含C＝C键有机酸盐改性石墨材料及其制备方法和应用，含C＝C键的有机酸盐不溶于电解液，可以包覆在石墨表面，在锂离子电池首次充放电过程中C＝C断裂，发生聚合反应并附着在石墨表面形成具有弹性的聚合物骨架，有利于循环过程形成稳定的SEI膜，从而得到高首效的石墨改性材料。本专利技术改性石墨材料的制备工艺简单，首次充放电效率可达93.6％。
[0006]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0007]一种含C＝C键有机酸盐改性石墨材料的制备方法，将含C＝C键的有机酸盐溶于适量去离子水中，得到含C＝C键的有机酸盐溶液；将石墨、表面活性剂、含C＝C键的有机酸盐溶液按比例加入混捏机中，混捏机转速为60rpm，混捏2h，再升温至130℃混捏18h，过筛，得到含C＝C键有机酸盐改性石墨材料。
[0008]进一步地，所述含C＝C键的有机酸盐溶液中含C＝C键的有机酸盐含量为1.0～15.0wt％。
[0009]进一步地，所述有机酸盐为丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯酸镁或乙烯基磺酸钠。
[0010]进一步地，所述石墨为天然石墨或人造石墨。
[0011]进一步地，所述表面活性剂为自吐温
‑
20、吐温
‑
40、吐温
‑
60、吐温
‑
80中的至少一
种。
[0012]进一步地，所述石墨、表面活性剂、含C＝C键的有机酸盐溶液的质量比为20～200：0.5:100。
[0013]一种含C＝C键有机酸盐改性石墨材料，由上述含C＝C键有机酸盐改性石墨材料的制备方法制备得到。
[0014]上述含C＝C键有机酸盐改性石墨材料应用于锂离子电池负极材料。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016]本专利技术含C＝C键有机酸盐改性石墨材料，含C＝C键的有机酸盐不溶于电解液，可以包覆在石墨表面，在锂离子电池首次充放电过程中C＝C断裂，发生聚合反应并附着在石墨表面形成具有弹性的聚合物骨架，有利于循环过程形成稳定的SEI膜，从而得到高首效的石墨改性材料。本专利技术改性石墨材料的制备工艺简单，首次充放电效率可达93.6％。
附图说明
[0017]图1本专利技术实施例1的SEM图；
[0018]图2本专利技术实施例1的首次充放电曲线图；
[0019]图3本专利技术实施例3的首次充放电曲线图；
[0020]图4天然石墨的首次充放电曲线图；
[0021]图5对比例1的首次充放电曲线图。
具体实施方式
[0022]为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。
[0023]本专利技术所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0024]实施例1
[0025]将丙烯酸钠(纯度≥98％)溶于一定量的去离子水中，得到8wt％丙烯酸钠溶液；将天然石墨(≥99.9％，Dv50＝17.0μm)、吐温
‑
20、丙烯酸钠溶液按重量比例100：0.5：100加入混捏机中，混捏机转速为60rpm，混捏2h，再升温至130℃混捏18h，得到粉料，再过325目筛得到改性天然石墨材料。
[0026]实施例2
[0027]将丙烯酸钠(纯度≥98％)溶于一定量的去离子水中，得到3wt％丙烯酸钠溶液；将天然石墨(≥99.9％，Dv50＝17.0μm)、吐温
‑
20、丙烯酸钠溶液按重量比例100：0.5：100加入混捏机中，混捏机转速为60rpm，混捏2h，再升温至130℃混捏18h，得到粉料，再过325目筛得到改性天然石墨材料。
[0028]实施例3
[0029]将丙烯酸钠(纯度≥98％)溶于一定量的去离子水中，得到15wt％丙烯酸钠溶液；将天然石墨(≥99.9％，Dv50＝17.0μm)、吐温
‑
20、丙烯酸钠溶液按重量比例100：0.5：100加入混捏机中，混捏机转速为60rpm，混捏2h，再升温至130℃混捏18h，得到粉料，再过325目筛
得到改性天然石墨材料。
[0030]实施例4
[0031]将丙烯酸钠(纯度≥98％)溶于一定量的去离子水中，得到8wt％丙烯酸钠溶液；将天然石墨(≥99.9％，Dv50＝17.0μm)、吐温
‑
20、丙烯酸钠溶液按重量比例20：0.5：100加入混捏机中，混捏机转速为60rpm，混捏2h，再升温至130℃混捏18h，得到粉料，再过325目筛得到改性天然石墨材料。
[0032]实施例5
[0033]将丙烯酸钠(纯度≥98％)溶于一定量的去离子水中，得到8wt％丙烯酸钠溶液；将人造石墨(≥99.9％，Dv50＝17.0μm)、吐温
‑
60、含C＝C键的有机酸盐按重量比例200：0.5：100加入混捏机中，混捏机转速为60rpm，混捏2h，再升温至130℃混捏18h，得到粉料，再过325目筛得到改性天然石墨材料。
[0034]实施例6
[0035]将丙烯酸钾(纯度≥98％)溶于一定量的去离子水中，得到8wt％丙烯酸钾溶液；将人造石墨(≥99.9％，Dv50＝17.0μm)、吐温
‑
80、含本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含C＝C键有机酸盐改性石墨材料的制备方法，其特征在于：将含C＝C键的有机酸盐溶于适量去离子水中，得到有机酸盐溶液；将石墨、表面活性剂、含C＝C键的有机酸盐溶液按比例加入混捏机中，混捏机转速为60rpm，混捏2h，再升温至130℃混捏18h，过筛，得到含C＝C键有机酸盐改性石墨材料。2.根据权利要求1所述的含C＝C键有机酸盐改性石墨材料的制备方法，其特征在于：所述有机酸盐溶液中含C＝C键的有机酸盐含量为1.0～15.0wt％。3.根据权利要求1所述的含C＝C键有机酸盐改性石墨材料的制备方法，其特征在于：所述有机酸盐为丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯酸镁或乙烯基磺酸钠。4.根据权利要求1所述的含C＝C键有机酸盐改性石墨材料的制备方法，其特征在于：所述石墨为天然石墨或人造石墨。...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐坚，仰韻霖，
申请(专利权)人：广东凯金新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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