【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池材料，具体地说，涉及一种动力电池用快充石墨材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着市场对电动汽车续航及其快充性能要求的提升，要求锂离子电池具有优异的快充性能。而锂离子电池快充时，锂离子需要在短时间内嵌入到石墨负极层状结构中，如果石墨动力学较差，锂离子就来不及嵌入石墨体相形成lixc化合物，而在极片表面析出形成金属锂枝晶，从而影响电芯的循环稳定性和安全性。因此，锂离子在石墨材料中的电子导电率及其固相扩散容易成为整个电极反应的控制步骤，直接影响电池充电速度。
2、改善石墨负极的扩散动力学，开发高性能的快充石墨是提高电动汽车充电速度的首要工作。而提升石墨复合材料的扩散系数的措施有很多，比如包覆或掺杂软碳或硬碳，降低骨料粒径提升充放电过程中的锂离子扩散，掺杂电子导电率高的金属及其金属氧化物提升材料的电子导电率。
3、如公开号为cn114335460a的专利，公开了一种快充石墨复合材料及其制备方法，其快充石墨复合材料包括内壳和外壳，所述外壳包括无机锂盐、碳纳米管和余量的无定形碳，所述内核包括多孔石墨和固体电解质，所述固体电解质一部分镶嵌于所述多孔石墨的层间，另一部分贴附在所述多孔石墨的表面。在该专利技术中，利用固体电解质离子导电率高、碳纳米管电子导电率高以及无机锂盐的三维嵌锂通道特性，能够提高锂离子的传输速率，从而提升该材料的快充性能，降低膨胀，其快充性能主要是通过对其外壳进行改性和内核掺杂提升快充性能；但是，其存在制备过程复杂，成本高，无机锂盐分散均匀性差等问题，其制备出的材料快充性能虽然得
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题：
2、用以解决现有技术中存在的快充石墨存在的因制备方法复杂、成本高、无机锂盐分散性差而导致的负极材料的能量密度低的问题。
3、本专利技术采用的技术方案：
4、针对上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种动力电池用快充石墨材料及其制备方法，从原料端将各向异性高的烟煤、以及各向同性高的糖类化合物混合，将交联反应、活化处理，从而提升锂离子的嵌脱通道改善功率；同时在其表面包覆离子导电率高的有机锂盐和电子导电率高的导电剂提升材料的功率性能，并能兼顾能量密度。
5、具体内容如下：
6、第一，本专利技术提供一种动力电池用快充石墨材料的制备方法，包括如下步骤：
7、s1烟煤与糖类、交联剂、活化剂共混，进行预碳化，再加入金属催化剂，经石墨化，得到石墨中间体；
8、其中，烟煤、糖类、交联剂、活化剂、金属催化剂的质量比为100:10-50:1-5:1-5:0.5-2；
9、其中，将烟煤粉碎至10-50μm，备用；预碳化为，400-800℃、1-6h；石墨化前经压块处理。
10、其中，糖类包括葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖中至少一种；交联剂包括二缩三乙二醇双甲基丙烯酸酯、三甘醇二-2-甲基丙烯酸酯、四甘醇二-2-甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、三甲基硅基甲基丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、2-羟基-4-(2-羟乙氧基)二苯甲酮-4-丙烯酸酯中至少一种；活化剂包括高铁酸钾、高铁酸钠、高铁酸钡、高铁酸钙中的至少一种；金属催化剂包括三苯基膦、三苯基锍、三苯基锡中的至少一种。
11、s2石墨中间体与氧化石墨烯溶液、有机锂盐溶液共混，经干燥、碳化得到石墨材料。
12、其中，石墨中间体、氧化石墨烯溶液、有机锂盐溶液的质量比为100:100-200:100-500；
13、其中，氧化石墨烯溶液的浓度为1-5wt％；有机锂盐溶液的浓度为0.5-2wt％；有机锂盐溶液中，溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯中的至少一种。
14、其中，有机锂盐包括二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、四氟硼酸锂中至少的一种。
15、其中，干燥采用喷雾干燥方式；碳化为，900-1200℃，1-6h。
16、第二，本专利技术提供了一种由前述的制备方法得到的动力电池用快充石墨材料。
17、本专利技术达到的技术效果：
18、(1)本专利技术，从原料端将各向异性高的烟煤和各向同性高的糖类化合物混合，并通过交联剂进行交联提升材料的各向同性，并通过活化剂进行活化，引入大量发达的孔隙结构，提升充放电过程中锂离子的嵌脱通道，提升快充性能。
19、(2)本专利技术采用压块石墨化比传统的石墨化相比，具有材料内部结构的分布均匀性，提升反应进程等优点，同时在其表面包覆离子导电率高的无机锂盐和电子导电率高的导电剂提升材料的功率性能。
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1.一种动力电池用快充石墨材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的动力电池用快充石墨材料的制备方法，其特征在于，S1包括特征(1)至(4)中的至少一个：
3.根据权利要求1所述的动力电池用快充石墨材料的制备方法，其特征在于，S2包括特征(1)至(4)中的至少一个：
4.根据权利要求1所述的动力电池用快充石墨材料的制备方法，其特征在于，S2包括特征(5)至(6)中的至少一个：
5.根据权利要求1所述的动力电池用快充石墨材料的制备方法，其特征在于，S1中，糖类包括葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖中至少一种。
6.根据权利要求1所述的动力电池用快充石墨材料的制备方法，其特征在于，S2中，有机锂盐包括二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂、四氟硼酸锂中的至少一种。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的动力电池用快充石墨材料的制备方法，其特征在于，S1包括特征(5)至(7)中的至少一个：
8.如权利要求1至7中任意一项所述的制备方法得到的动力电池用快充石墨材料。
【技术特征摘要】
1.一种动力电池用快充石墨材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的动力电池用快充石墨材料的制备方法，其特征在于，s1包括特征(1)至(4)中的至少一个：
3.根据权利要求1所述的动力电池用快充石墨材料的制备方法，其特征在于，s2包括特征(1)至(4)中的至少一个：
4.根据权利要求1所述的动力电池用快充石墨材料的制备方法，其特征在于，s2包括特征(5)至(6)中的至少一个：
5.根据权利要求1所述的动力电池用...
【专利技术属性】
技术研发人员：李佳坤，王昌华，谢凤强，林昌彪，覃伟才，李祥波，
申请(专利权)人：梧州市同创新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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