【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新型团状石墨、包含该团状石墨作为阳极活性材料的电池以及用于制备该团状石墨的方法。具体地，本专利技术涉及通过球状化过程由鳞片状天然石墨和作为无定形碳的沥青生产的粒度为几μm的团状石墨、使用该团状石墨作为阳极活性材料的电池以及用于生产该团状石墨的方法。
技术介绍
1、随着笔记本型个人计算机和基于5g通信的便携式设备比如移动电话的近期增长，对于电池的需求快速增加，并且电池的用途也在扩展。响应于这种情况所需的电池是满足电池的小型化和轻量化的锂离子二次电池。为了锂二次电池的高性能，使用碳质材料比如石墨作为电池的阳极活性材料。
2、为了电池的充电/放电效率，作为二次电池的阳极活性材料使用的碳质材料的石墨应以球形形式使用，并且更优选地，其应以结晶球形形式使用。已知有各种用于生产作为二次电池的阳极活性材料使用的球形石墨的方法。
3、另一方面，通常，石墨的结晶度越高，结晶度增长越有规律，并且越呈鳞片状。因此，作为一种用于获得可理想作为二次电池的阳极活性材料的结晶球形石墨的方法，使用通过机械过程(比如破碎、精炼、粉碎和分选)将由天然资源收集的鳞片状天然石墨加工成球形形状的方法。然而，用于通过机械过程由鳞片状天然石墨获得结晶类球形石墨的方法的产率为约30％以下，并且在该机械过程中废弃了占70％以上的剩余部分。
4、鳞片状天然石墨可以廉价地购得，但是如上所述，由鳞片状天然石墨生产结晶类球形石墨的生产效率低至约30％。结果，生产结晶类球形石墨的成本较高。
5、因此，需要开发一种新的用于生产团状
技术实现思路
1、技术问题
2、本专利技术旨在提供一种通过使用废弃的天然石墨生产用于阳极活性材料的团状石墨的方法，所述方法是高效率、低成本、易于制造的并且能够进行大规模生产。
3、另外，本专利技术的一个目的是提供一种生产用于具有优异的电池的初始放电容量和初始效率的阳极活性材料的团状石墨的方法，以及通过该方法获得的团状石墨。
4、本专利技术的另一个目的是提供一种用于生产具有优异的晶体质量的团状石墨的方法，以及通过该方法获得的团状石墨。
5、本专利技术的又一个目的是提供一种用于生产团状石墨的方法以及通过该方法获得的团状石墨，所述团状石墨具有均一的粒度，其中在团状石墨结晶后的结晶粒子具有4.5m2/g以下的比表面积，并且所述团状石墨在结晶后具有优异的结晶度，其中代表团状石墨粒子的结晶程度的d002(nm，石墨层间距离)为0.338以下。
6、问题的解决方案
7、为了实现以上目的，本专利技术的用于生产新型团状石墨的方法包括以下步骤：
8、(a)分别将鳞片状天然石墨和沥青粉碎(‘天然石墨和沥青粉碎步骤’)；
9、(b)将在所述步骤(a)中分别粉碎的所述天然石墨和所述沥青混合(‘天然石墨和沥青混合步骤’)；
10、(c)将所述步骤(b)中的混合物与溶剂进一步混合(‘溶剂混合步骤’)；
11、(d)通过使所述步骤(c)中的混合物团聚来制备团状的第一石墨复合物(‘团聚步骤’)；
12、(e)将额外的沥青添加并且混合涂覆至其中已经完成了所述步骤(d)团聚的所述第一石墨复合物中(‘额外沥青添加和混合涂覆步骤’)；
13、(f)通过完成所述步骤(e)中的混合物的额外混合来制备其中所述额外的沥青已经涂覆在所述团聚的第一石墨复合物外侧的第二复合物(‘额外混合完成步骤’)；
14、(g)对所述步骤(f)中的所述第二复合物进行第一热处理(‘第一热处理步骤’)；以及
15、(h)在所述步骤(g)中的所述第一热处理之后，冷却至室温，然后进行第二热处理。
16、通过包括步骤(a)至(h)的本专利技术的上述方法生产的团状石墨可以用于制造二次电池的阳极活性材料。
17、有益效果
18、根据本专利技术的用于生产新型团状石墨的方法由于低成本、高效率和易于制造而具有大规模生产的优点。
19、另外，根据本专利技术的新型团状石墨生产方法可以生产可以具有优异的结晶度和恒定的粒度的能够用作阳极活性材料的团状石墨。由于这些特性，当根据本专利技术的生产方法制备的团状石墨用作电池的阳极活性材料时，具有电池的初始放电容量和初始效率优异的优点。
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1.一种用于生产团状石墨的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤(a)中的所述‘鳞片状天然石墨’的平均粒径为5至500μm，并且天然石墨的粉碎使用高速机械研磨机在5巴至10巴的压力下进行，并且经粉碎的天然石墨粒子的平均粒径为1μm至10μm。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(a)中，沥青的粉碎使用高速机械研磨机在5巴至10巴的压力下进行，并且经粉碎的沥青的平均粒径为0.5μm至10μm。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(b)中，经粉碎的天然石墨与经粉碎的沥青之间的混合重量％比为99∶1至50∶50。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(c)中，所述溶剂为选自由以下各项组成的组中的一项或多项：矿物油，比如煤油、重油、轻油和石蜡油；烃溶剂，比如甲苯和癸烷；以及它们的混合物。
6.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(c)中，基于100重量份的‘经粉碎的天然石墨和经粉碎的沥青的混合物’，所使用的所述溶剂的量为10至50重量份。
7.根据权利
8.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(e)中，额外的经粉碎的沥青的量被确定为使得所述步骤(a)中的经粉碎的沥青和所述步骤(e)中的额外的经粉碎的沥青的总和超过所述步骤(a)中的经粉碎的天然石墨和经粉碎的沥青与所述额外的经粉碎的沥青的总和的总重量份的25重量％。
9.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(f)中，所述额外混合是将在所步骤(e)中形成的所述团聚的第一石墨复合物在高速混合机中以1,000rpm至3,000rpm混合1分钟以上。
10.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(g)中，所述第一热处理在1,000℃以上的热处理条件下进行30分钟以上。
11.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(h)中，所述第二热处理在2,000℃以上的热处理条件下进行30分钟以上。
12.一种根据权利要求1至11中任一项生产的团状石墨。
13.一种团状石墨，所述团状石墨是使用天然石墨和无定形碳的沥青生产的，并且与所述天然石墨相比具有超过15％的结晶碳比率。
14.一种团状石墨，所述团状石墨具有4.5m2/g以下的比表面积并且具有0.338以下的代表石墨粒子的结晶度的d002(nm，石墨层间距离)。
15.一种二次电池，所述二次电池使用权利要求12所述的团状石墨作为阳极活性材料。
16.一种二次电池，所述二次电池使用权利要求13或14所述的团状石墨作为阳极活性材料。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于生产团状石墨的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤(a)中的所述‘鳞片状天然石墨’的平均粒径为5至500μm，并且天然石墨的粉碎使用高速机械研磨机在5巴至10巴的压力下进行，并且经粉碎的天然石墨粒子的平均粒径为1μm至10μm。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(a)中，沥青的粉碎使用高速机械研磨机在5巴至10巴的压力下进行，并且经粉碎的沥青的平均粒径为0.5μm至10μm。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(b)中，经粉碎的天然石墨与经粉碎的沥青之间的混合重量％比为99∶1至50∶50。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(c)中，所述溶剂为选自由以下各项组成的组中的一项或多项：矿物油，比如煤油、重油、轻油和石蜡油；烃溶剂，比如甲苯和癸烷；以及它们的混合物。
6.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(c)中，基于100重量份的‘经粉碎的天然石墨和经粉碎的沥青的混合物’，所使用的所述溶剂的量为10至50重量份。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤(d)中的团聚以大于4,000m/min至8,000m/min的旋转力进行100秒至600秒的操作时间。
8.根据权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(e)中，额外的经粉碎的沥青...
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