一种低膨胀高容量人造石墨的制备方法技术

技术编号:46022101 阅读:18 留言:0更新日期:2025-08-05 19:27
本发明专利技术涉及人造石墨生产技术领域,具体公开一种低膨胀高容量人造石墨的制备方法。本发明专利技术通过选择分解温度≥1200℃的物质作为渣油焦化和石墨化的助剂,通过特定的工艺将其转化为具有闭孔结构的人造石墨,将其作为锂离子负极材料,不仅可有效降低充放电过程中的体积膨胀,显著减少SEI膜反复破裂导致的活性锂消耗,且闭孔结构还能隔绝电解液侵入,避免副反应发生,同时,介孔内壁提供额外的锂离子吸附与嵌入位点,补偿孔隙导致的体积密度损失,从而显著提高了锂离子电池的整体性能。另外,渣油的成本相对较低,以其作为原料制备人造石墨,不仅提高其生产价值,还有利于降低锂离子电池的生产成本,具有明显的经济和市场优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人造石墨生产,尤其涉及一种低膨胀高容量人造石墨的制备方法


技术介绍

1、锂离子电池凭借高能量密度、长循环寿命等优势,在便携式电子设备与新能源汽车领域占据核心地位。负极材料作为锂离子电池的关键组成部分,其性能直接影响电池整体表现,而人造石墨因综合性能优异成为主流负极材料。但是,石墨负极材料在充放电循环过程中的容量衰减问题,严重制约了锂离子电池的进一步发展与应用。

2、在锂离子电池的充放电过程中,石墨负极材料内部会发生锂的嵌入与脱嵌。首次充放电后,石墨表面会形成稳定的固体电解质界面(sei)层,该层对电池的稳定性和循环性能至关重要。理论上,若后续循环过程中石墨材料不存在体积变化,则锂耗几乎为零。但实际情况是,每次充放电循环都会使石墨材料发生体积膨胀与收缩,这种体积变化会破坏已形成的sei层,导致新的sei层不断生成,而新sei层的形成需要消耗活性锂,进而致使电池容量不断降低。由此可见,材料充放电过程中的体积膨胀收缩是容量衰减的根本原因,若能减少甚至消除充放电过程中的体积变化,材料的循环寿命将得到大幅提升。

3、然而,石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低膨胀高容量人造石墨的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的低膨胀高容量人造石墨的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:

3.如权利要求2所述的低膨胀高容量人造石墨的制备方法,其特征在于,S1中,所述助剂包括稠环芳烃、多核过渡金属羰基配合物、含硫杂环芳烃、闪锌矿结构化合物或金属卟啉络合物中至少一种;和/或

4.如权利要求3所述的低膨胀高容量人造石墨的制备方法,其特征在于,S1中,所述助剂包括六苯并苯、十二羰基三钌、苯并噻吩、二苯并噻吩或卟啉镍中至少一种;和/或

5.如权利要求2所述的低膨胀高容量人造石墨的制备...

【技术特征摘要】

1.一种低膨胀高容量人造石墨的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的低膨胀高容量人造石墨的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:

3.如权利要求2所述的低膨胀高容量人造石墨的制备方法,其特征在于,s1中,所述助剂包括稠环芳烃、多核过渡金属羰基配合物、含硫杂环芳烃、闪锌矿结构化合物或金属卟啉络合物中至少一种;和/或

4.如权利要求3所述的低膨胀高容量人造石墨的制备方法,其特征在于,s1中,所述助剂包括六苯并苯、十二羰基三钌、苯并噻吩、二苯并噻吩或卟啉镍中至少一种;和/或

5.如权利要求2所述的低膨胀高...

【专利技术属性】
技术研发人员:马磊陈治安永康李亚男王世文
申请(专利权)人:石家庄尚太科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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