1.本發明屬于鋰離子電池負極材料技術領域,具體涉及一種儲能用長壽命人造石墨負極材料及其制備方法與應用。
背景技術:
2.作為儲能設備的鋰離子二次電池(libs)因其具有高的能量密度、長的循環壽命、穩定的充放電平臺、寬的工作溫度區間和環境友好性等優點,成為儲能領域的研究重點。國內用于制作鋰離子電池負極材料的碳材料主要分兩類,分別是人造石墨和天然石墨,天然石墨具有低的嵌入電位,優良的嵌入和脫嵌性能,是良好的鋰離子電池負極材料。但是其缺點在于石墨層間以較弱的分子間作用力,即范德華力結合,充電時隨著溶劑化鋰離子的嵌入,層與層之間會產生剝離并形成新的表面,電解液在新形成的表面上不斷還原分解形成新的sei膜,既消耗了大量鋰離子,加大了首次不可逆容量損失,同時又由于溶劑化鋰離子的嵌入和脫出會引起石墨顆粒的體積膨脹和收縮,致使顆粒間的通電網絡部分中斷,因此循環壽命很差。因此,現有技術一般采用針狀焦作為原料,通過粉碎、造粒、石墨化等工序制備人造石墨負極,能顯著提高鋰離子電池的循環性能。但是,針狀焦具有纖維狀或針狀的紋理,顆粒有較大的長寬比,呈各向異性,制備負極材料時需要造粒工序來提高其各向同性。另外,針狀焦成本很高。
技術實現要素:
3.為解決上述問題,本發明的目的是提供一種儲能用長壽命人造石墨負極材料及其制備方法與應用。
4.本發明提供一種人造石墨負極材料的制備方法,所述方法包括以下步驟:
5.(1)將各向同性焦依次進行粉碎、整形和分級,得到微粉1;
6.(2)將步驟(1)得到的微粉1與瀝青混捏,壓型,得到石墨塊體;
7.(3)將步驟(2)得到的石墨塊體打散,然后在350℃-500℃進行熱處理,得到微粉2;
8.(4)將步驟(3)得到的微粉2在2200℃~2400℃下進行石墨化處理,得到石墨微粉;
9.(5)對步驟(4)得到的石墨微粉用氫氟酸水溶液提純,洗滌烘干后得到人造石墨負極材料。
10.根據本發明,步驟(1)中,所述各向同性焦為低硫石油焦、瀝青焦、煤焦、冶金焦等中的一種或多種。
11.根據本發明,步驟(1)中,所述粉碎采用的設備沒有特別限制,可以選用本領域已知設備,例如沖擊式粉碎機、氣流粉碎機、高壓磨粉機或棒式機械粉碎機。
12.根據本發明,步驟(1)中,所述整形采用的設備沒有特別限定,可以選用本領域已知設備,例如為機械整形機或氣流整形機。
13.
聲明:
“儲能用長壽命人造石墨負極材料及其制備方法與應用與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)