一种复合石墨负极材料及其制备方法与应用技术

技术编号:43698616 阅读:51 留言:0更新日期:2024-12-18 21:13
本发明专利技术涉及一种复合石墨负极材料及其制备方法与应用,所述制备方法由如下步骤组成:将高硫焦依次进行粗碎和细碎,得到破碎后的高硫焦,混合粘结剂、鳞片石墨和破碎后的高硫焦,依次进行造粒、石墨化处理和后处理,得到所述复合石墨负极材料;所述高硫焦的硫含量为3‑5wt%。高硫焦的硫在石墨化处理过程中,以气体的形式溢出,增大内核石墨的空隙,提高内核石墨的锂离子嵌入速率;鳞片石墨在石墨化处理过程中,表面缺陷减少,可以提供更多的嵌锂位点,提高容量和首效,并提高负极材料的压实密度。本发明专利技术制备得到的复合石墨负极材料,倍率性能优异,能显著改善高硫石油焦人造石墨的容量、首效和压实密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池,尤其涉及一种复合石墨负极材料及其制备方法与应用


技术介绍

1、随着锂电池快速的发展,其中主要组成部分负极材料人造石墨的需求也与日俱增。人造石墨的常用原料为石油焦,行业内普遍根据硫含量不同分为低、中和高硫焦,低硫焦是硫含量低于1%的焦,而1%-3%的硫含量称为中硫焦,高于3%的硫含量称为高硫焦。目前商用大批量使用的石油焦均为低硫焦,由于低硫焦的供应偏紧,导致成本过高。为了满足下游电芯厂的需求,亟待开发低成本的石油焦作为替代品。而高硫焦由于原料便宜且产量大,成本更具有优势,故许多石墨厂商开始开发高硫焦作为石墨负极的原料。

2、由于高硫焦的硫分过高,在石墨化处理过程中,焦中的硫会以气体的形式溢出,会造成石墨空隙增多,比表面积增大,同时由于硫的影响,阻碍石墨持续增长,晶体更小,降低石墨的各向异性,增加石墨的各向同性,其压实、容量和首效均会明显降低。使用高硫焦作为原料时,通常会在制备过程中先进行硫化或脱硫,降低将高硫焦中的硫含量,以此来保证石墨材料的压实、容量和首效。但硫化或者脱硫处理,增加工序的同时,也会增加产品的成本。...

【技术保护点】

1.一种复合石墨负极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法由如下步骤组成:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述破碎后的高硫焦的粒径D50为10-14μm;

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述破碎后的高硫焦与鳞片石墨的质量比为(60-85):(12-30);

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述造粒的温度为900-1500℃;

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,所述石墨化处理的温度为2800-3200℃,优选为3000-3200℃;

6.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种复合石墨负极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法由如下步骤组成:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述破碎后的高硫焦的粒径d50为10-14μm;

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述破碎后的高硫焦与鳞片石墨的质量比为(60-85):(12-30);

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述造粒的温度为900-1500℃;

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,所述石墨化处理的温度为2800-3200℃,优选为3000-3200℃...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱钰峰路中培戴忠和符雨蒙王飞飞赵超张贺明
申请(专利权)人:协鑫储能科技苏州有限公司
类型:发明
国别省市:

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