【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一种锂离子电池负极材料，具体涉及到一种石墨负极材料及其制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池相较于其他二次电池来说，由于其比能量高、充电效率高、温度特性良好、自放电率低、充电热效应小和无记忆效应等优点，在各种便携式电子产品、电动汽车等领域得到了广泛应用，在当今社会受到了广泛的关注，具有十分光明的应用前景。石墨负极材料因具有良好的导电性和充放电稳定性而被广泛应用，而随着锂离子电池行业的不断发展，对石墨负极材料的要求也越来越高。因此，提高石墨负极材料的性能具有重大意义。
2、从常规的人造石墨来看，前驱体分为生焦和煅后焦，生焦的动力学性能，循环性能优异，但是克容量，压实密度低；煅后焦虽然克容量，压实密度高，但也存在材料加工困难的情况，并且作为锂离子电池负极材料时，电池循环性能差，动力学性能差。同时做到高能量密度和高倍率性能较为困难，在磨粉前对材料进行改性，可有效提升材料的能量密度，在石墨化后端对材料进行改性，提升材料快充性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决高能量密度快充难以实现的难题，提高石墨负极材料的均衡性能，提供了一种石墨负极材料及其制备方法。
2、一种石墨负极材料的制备方法，包括如下步骤：
3、步骤1、取块状石墨前驱体为原料a，沥青为原料b；
4、步骤2、对原料a进行在600-800℃下低温煅烧处理；
5、步骤3、对低温煅烧后的原料a进行研磨，再将粉末转入整形机整形，得前驱体c；
6、
7、步骤5、前驱体c和前驱体d按照质量比为100：(7-20)进行混合，并投入造粒反应釜中造粒，得到半成品e；
8、步骤6、对半成品e依次进行预碳化和石墨化后，得到石墨化品f；
9、步骤7、cvd，非晶化高温处理，除磁筛分，即可。
10、作为改进的是，步骤1中原料a为油系针状焦生焦、石油焦生焦、或煤系生焦中的一种或多种混合，原料b为高温沥青、中温沥青或低温沥青中的一种或多种混合，软化点为80-400℃。
11、步骤2中所述低温碳化设备为推板窑、隧道窑、辊道窑、梭式炉或罐式炉。
12、步骤3中所述前驱体c的d50为8-15μm。
13、步骤4中所述前驱体d的d50为1-3μm。
14、步骤5中半成品e的粒度d50为15-25μm。
15、步骤6中所述预碳化使用设备为推板窑、隧道窑、或连续式反应釜，预碳化的温度为900-1000℃。
16、步骤6中石墨化的温度为2800-3200℃，石墨化送电量为10000-15000kwh/吨，保温时间5-10h。
17、步骤7中cvd工艺的设备为管式炉，气体为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、或乙炔；所述非晶化高温处理的温度为1000-1500℃，高温处理时间1-2h，煅烧处理时间为5-10h。
18、上述的方法制备得到的石墨负极材料。
19、有益效果：
20、与现有技术相比，本专利技术一种石墨负极材料及其制备方法，针对高能量密度快充难以实现的难题，提出了有效的解决方案，通过对块状原料焦源进行低温煅烧，再进行磨粉整形，复合，石墨化，包覆碳化等工序处理，制备出半煅烧式低成本倍率型石墨负极材料；该材料通过低温煅烧处理以后，材料强度相对煅后焦较小，磨粉损耗小，收率高，从而降低成本；制得的材料表现出高容量、高倍率、长循环的优异性能。
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1.一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤1中原料A为油系针状焦生焦、石油焦生焦、或煤系生焦中的一种或多种混合，原料B为高温沥青、中温沥青或低温沥青中的一种或多种混合，软化点为80-400 ℃。
3.如权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤2中所述低温碳化设备为推板窑、隧道窑、辊道窑、梭式炉或罐式炉。
4.如权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤3中所述前驱体C的D50为8-15μm。
5.如权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤4中所述前驱体D的D50为1-3μm。
6.如权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤5中半成品E的粒度D50为15-25μm。
7.如权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤6中所述预碳化使用设备为推板窑、隧道窑、或连续式反应釜，预碳化的温度为900-1000 ℃。
8.如权利要求1
9.如权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤7中CVD工艺的设备为管式炉，气体为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、或乙炔；所述非晶化高温处理的温度为1000-1500 ℃，高温处理时间1-2 h，煅烧处理时间为5-10 h。
10.基于权利要求1所述的方法制备得到的石墨负极材料。
...【技术特征摘要】
1.一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤1中原料a为油系针状焦生焦、石油焦生焦、或煤系生焦中的一种或多种混合，原料b为高温沥青、中温沥青或低温沥青中的一种或多种混合，软化点为80-400 ℃。
3.如权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤2中所述低温碳化设备为推板窑、隧道窑、辊道窑、梭式炉或罐式炉。
4.如权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤3中所述前驱体c的d50为8-15μm。
5.如权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于：步骤4中所述前驱体d的d50为1-3μm。
6.如权利要求1所述的一种石墨负极材料的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：史鑫磊，唐国栋，杨卓群，钱振扬，王叶，王辉，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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