CN108807996A - 一种高倍率快充石墨负极材料的制法及材料 - Google Patents

一种高倍率快充石墨负极材料的制法及材料 Download PDF

Info

Publication number
CN108807996A
CN108807996A CN201810939161.5A CN201810939161A CN108807996A CN 108807996 A CN108807996 A CN 108807996A CN 201810939161 A CN201810939161 A CN 201810939161A CN 108807996 A CN108807996 A CN 108807996A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fast charge
high magnification
cathode material
graphite cathode
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810939161.5A
Other languages
English (en)
Inventor
晏荦
许聪智
仰韻霖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Kaijin New Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Kaijin New Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Kaijin New Energy Technology Co Ltd filed Critical Guangdong Kaijin New Energy Technology Co Ltd
Priority to CN201810939161.5A priority Critical patent/CN108807996A/zh
Publication of CN108807996A publication Critical patent/CN108807996A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明公开了一种高倍率快充石墨负极材料的制法，包括将原料粉碎后经过石墨化得到人造石墨，之后将人造石墨与含碳源粘接剂一起进行机械融合处理，炭化，即得到高倍率快充石墨负极材料，其中原料为石油焦或沥青焦或煤焦中一种或者多种；原料粉碎后粒度D50为3‑10um。与现有技术相比，本发明直接对石油焦等原料进行石墨化之后得到人造石墨，与粘接剂混合后进行机械融合，之后碳化处理，整体工艺流程简单，无需对原料进行包覆改性，大大的降低成本，单次小颗粒使得锂离子进出通道较短，并且在其表面融合包覆一层无定形碳，使得材料的各向同性提高，得到的石墨负极材料的倍率高、快充性能十分优良。

Description

一种高倍率快充石墨负极材料的制法及材料
技术领域
本发明涉及锂离子电池负极材料技术领域，具体涉及一种高倍率快充石墨负极材料的制备方法及材料。
背景技术
锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、使用寿命长、无记忆效应、自放电小的特点，成为目前先进电子设备优选的电源。随着人们生活多样化及节奏的不断加快，对电池充电时间要求越来越短，而负极石墨材料作为锂离子电池重要组成部分，对电池的充放电特性影响较大，因此，提高负极材料的充电特性、同时保持优越的循环性能具有重要意义。然而，当前高倍率材料基本都是为二次颗粒碳化形成，但二次颗粒碳化存在需包覆改性、工艺复杂、成本高等缺点。
有鉴于此，确有必要开发一种单次颗粒碳化、工艺简单、具有优异高倍率与快充性能的高倍率快充石墨负极材料的制法及材料。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种高倍率快充石墨负极材料的制备方法及材料，具有工艺简单、单次颗粒碳化、具有优异高倍率与快充性能、表面无毛刺、表面光滑平整等优点。
本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：
一种高倍率快充石墨负极材料的制法，包括以下步骤：将原料粉碎后经过石墨化得到人造石墨，之后将人造石墨与含碳源粘接剂一起进行机械融合处理，炭化，即得到高倍率快充石墨负极材料。
进一步地，所述的原料为石油焦或沥青焦或煤焦中一种或者多种；原料粉碎后粒度D50为3-10um。
进一步地，所述的含碳源粘接剂为沥青。
进一步地，所述的石墨化温度为2000℃-3000℃。
进一步地，所述的人造石墨与含碳源粘接剂的质量百分数配比为：人造石墨96-99％、含碳源粘接剂1-4％。
进一步地，所述的炭化为融合物料在惰性气体保护下炭化烧结处理5-20h，炭化温度为900-1300℃。
进一步地，所述的机械融合的条件为：转速为100-500rpm、时间5-30min。
一种上述的高倍率快充石墨负极材料的制法所制备得到的高倍率快充石墨负极材料，该高倍率快充石墨负极材料为单次石墨颗粒，且表面融合有一层无定形碳结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明直接对石油焦等原料进行石墨化之后得到人造石墨，与粘接剂混合后进行机械融合，粘接剂用量极少，仅在于避免单次颗粒、小颗粒的人造石墨融合时扬尘飞散，机械融合后使得单次石墨颗粒的表面光滑平整、无毛刺，之后碳化处理，整体工艺流程简单，无需对原料进行包覆改性，大大的降低成本，此材料为一次石墨小颗粒，小颗粒使得锂离子进出通道较短，并且在其表面融合包覆一层无定形碳，使得材料的各向同性提高，得到的石墨负极材料的倍率高、快充性能十分优良，对锂离子电池材料的新开发具有重要意义。
附图说明：
图1为本发明的高倍率快充石墨负极材料的形成示意图。
上述是发明技术方案的概述，以下结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。
具体实施方式：
为了使本发明的目的和技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例作详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：本实施例提供的一种高倍率快充石墨负极材料的制法，包括以下步骤：将石油焦原料进行粉碎，粉碎后粒度D50为3-10um，经过石墨化得到人造石墨，石墨化温度为2200℃，之后将人造石墨重量百分数97％与含碳源粘接剂沥青重量百分数3％一起进行机械融合处理，机械融合的转速为300rpm、时间18min，之后将融合后的物料在惰性气体保护下炭化烧结处理18h，炭化温度为900℃，经炭化处理即得到高倍率快充石墨负极材料。
一种上述的高倍率快充石墨负极材料的制法所制备得到的高倍率快充石墨负极材料，该高倍率快充石墨负极材料为单次石墨颗粒，且表面融合有一层无定形碳结构。
实施例2：本实施例提供的一种高倍率快充石墨负极材料的制法以及采用该制备方法而得到的高倍率快充石墨负极材料，包括以下步骤：将沥青焦原料进行粉碎，粉碎后粒度D50为3-10um，经过石墨化得到人造石墨，石墨化温度为2000℃，之后将人造石墨重量百分数99％与含碳源粘接剂沥青重量百分数1％一起进行机械融合处理，机械融合的转速为200rpm、时间25min，之后将融合后的物料在惰性气体保护下炭化烧结处理20h，炭化温度为1200℃，经炭化处理即得到高倍率快充石墨负极材料。
实施例3：本实施例提供的一种高倍率快充石墨负极材料的制法以及采用该制备方法而得到的高倍率快充石墨负极材料，包括以下步骤：将煤焦原料进行粉碎，粉碎后粒度D50为3-10um，经过石墨化得到人造石墨，石墨化温度为2400℃，之后将人造石墨重量百分数98％与含碳源粘接剂沥青重量百分数2％一起进行机械融合处理，机械融合的转速为500rpm、时间5min，之后将融合后的物料在惰性气体保护下炭化烧结处理15h，炭化温度为1000℃，经炭化处理即得到高倍率快充石墨负极材料。
实施例4：本实施例提供的一种高倍率快充石墨负极材料的制法以及采用该制备方法而得到的高倍率快充石墨负极材料，包括以下步骤：将石油焦和煤焦原料进行粉碎，粉碎后粒度D50为3-10um，经过石墨化得到人造石墨，石墨化温度为3000℃，之后将人造石墨重量百分数96％与含碳源粘接剂沥青重量百分数4％一起进行机械融合处理，机械融合的转速为100rpm、时间30min，之后将融合后的物料在惰性气体保护下炭化烧结处理5h，炭化温度为1300℃，经炭化处理即得到高倍率快充石墨负极材料。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种高倍率快充石墨负极材料的制法，其特征在于，包括以下步骤：将原料粉碎后经过石墨化得到人造石墨，之后将人造石墨与含碳源粘接剂一起进行机械融合处理，炭化，即得到高倍率快充石墨负极材料。
2.如权利要求1所述的高倍率快充石墨负极材料的制法，其特征在于，所述的原料为石油焦或沥青焦或煤焦中一种或者多种；原料粉碎后粒度D50为3-10um。
3.如权利要求1所述的高倍率快充石墨负极材料的制法，其特征在于，所述的含碳源粘接剂为沥青。
4.如权利要求1所述的高倍率快充石墨负极材料的制法，其特征在于，所述的石墨化温度为2000℃-3000℃。
5.如权利要求1所述的高倍率快充石墨负极材料的制法，其特征在于，所述的人造石墨与含碳源粘接剂的质量百分数配比为：人造石墨96-99％、含碳源粘接剂1-4％。
6.如权利要求1所述的高倍率快充石墨负极材料的制法，其特征在于，所述的炭化为融合物料在惰性气体保护下炭化烧结处理5-20h，炭化温度为900-1300℃。
7.如权利要求1所述的高倍率快充石墨负极材料的制法，其特征在于，所述的机械融合的条件为：转速为100-500rpm、时间5-30min。
8.一种如权利要求1-7任一所述的高倍率快充石墨负极材料的制法所制备得到的高倍率快充石墨负极材料，其特征在于，该高倍率快充石墨负极材料为单次石墨颗粒，且表面融合有一层无定形碳结构。
CN201810939161.5A 2018-08-17 2018-08-17 一种高倍率快充石墨负极材料的制法及材料 Pending CN108807996A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810939161.5A CN108807996A (zh) 2018-08-17 2018-08-17 一种高倍率快充石墨负极材料的制法及材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810939161.5A CN108807996A (zh) 2018-08-17 2018-08-17 一种高倍率快充石墨负极材料的制法及材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108807996A true CN108807996A (zh) 2018-11-13

Family

ID=64080311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810939161.5A Pending CN108807996A (zh) 2018-08-17 2018-08-17 一种高倍率快充石墨负极材料的制法及材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108807996A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112599772A (zh) * 2020-12-14 2021-04-02 河南环宇惠能能源有限公司 回收锂离子动力电池负极材料的方法
CN113488635A (zh) * 2021-05-24 2021-10-08 长沙矿冶研究院有限责任公司 一种各向同性热处理的负极材料包覆方法及长循环负极材料的制备方法
WO2021217586A1 (zh) * 2020-04-30 2021-11-04 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池及其制备方法、含有该二次电池的装置
CN113921784A (zh) * 2021-09-29 2022-01-11 湖北亿纬动力有限公司 一种负极材料及其制备方法和应用
CN115321531A (zh) * 2022-08-30 2022-11-11 广东凯金新能源科技股份有限公司 石墨基负极材料的制备方法、石墨基负极材料及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106981632A (zh) * 2017-03-24 2017-07-25 上海杉杉科技有限公司 高倍率快充石墨的制备方法
CN107579252A (zh) * 2017-09-07 2018-01-12 福建杉杉科技有限公司 一种高功率炭包覆人造石墨负极材料的制备方法
CN108199043A (zh) * 2018-01-15 2018-06-22 安徽科达洁能新材料有限公司 一种高倍率锂离子电池用人造石墨负极材料的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106981632A (zh) * 2017-03-24 2017-07-25 上海杉杉科技有限公司 高倍率快充石墨的制备方法
CN107579252A (zh) * 2017-09-07 2018-01-12 福建杉杉科技有限公司 一种高功率炭包覆人造石墨负极材料的制备方法
CN108199043A (zh) * 2018-01-15 2018-06-22 安徽科达洁能新材料有限公司 一种高倍率锂离子电池用人造石墨负极材料的制备方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021217586A1 (zh) * 2020-04-30 2021-11-04 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池及其制备方法、含有该二次电池的装置
CN113875047A (zh) * 2020-04-30 2021-12-31 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池及其制备方法、含有该二次电池的装置
CN113875047B (zh) * 2020-04-30 2023-11-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池及其制备方法、含有该二次电池的装置
US11901546B2 (en) 2020-04-30 2024-02-13 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Secondary battery, process for preparing the same and apparatus containing the secondary battery
CN112599772A (zh) * 2020-12-14 2021-04-02 河南环宇惠能能源有限公司 回收锂离子动力电池负极材料的方法
CN113488635A (zh) * 2021-05-24 2021-10-08 长沙矿冶研究院有限责任公司 一种各向同性热处理的负极材料包覆方法及长循环负极材料的制备方法
CN113921784A (zh) * 2021-09-29 2022-01-11 湖北亿纬动力有限公司 一种负极材料及其制备方法和应用
CN115321531A (zh) * 2022-08-30 2022-11-11 广东凯金新能源科技股份有限公司 石墨基负极材料的制备方法、石墨基负极材料及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108807996A (zh) 一种高倍率快充石墨负极材料的制法及材料
CN104143635B (zh) 一种人造石墨负极材料及其制备方法
CN101351908B (zh) 锂离子二次电池用负极材料的制造方法
CN109148838B (zh) 钠离子电池负极材料及其制备方法和应用
CN104609400B (zh) 一种复合石墨负极材料及其制备方法
CN103618073A (zh) 一种硅碳复合负极材料的制备方法
CN107507979A (zh) 一种高振实人造石墨负极材料的制备方法
CN106169582B (zh) 一种天然针焦复合石墨负极材料生产方法
CN110137449A (zh) 一种锂离子电池改性负极材料及其改性方法
CN103208615B (zh) 一种硅碳复合材料及其制备方法和用途
CN110395725B (zh) 一种快充型微晶石墨负极材料及其制备方法
CN110451501B (zh) 利用石墨电极接头粉制备的人造石墨负极材料及其制备方法
CN108682813A (zh) 一种硅碳复合材料的制备方法及应用
CN101417794B (zh) 一种高倍率锂离子电池负极f系列材料的生产制造方法
CN103259005A (zh) 一种高容量高倍率锂离子电池负极材料的制备方法
CN102867945B (zh) 含有中空碳纳米结构的锂离子电池石墨负极材料的制备方法
CN104091920A (zh) 一种碳包覆纳米级锂铝合金负极材料及其制备方法
CN103325997B (zh) 用于锂离子动力电池负极的碳材料及其制备方法
CN114620707A (zh) 一种长循环锂离子电池负极材料的制备方法
CN105742636A (zh) 一种锂离子电池石墨负极材料及其制备方法
CN110407202B (zh) 用于钠离子电池的石墨负极材料制备方法
CN114050263B (zh) 负极材料及其制备方法和应用
CN109950495A (zh) 高倍率石墨负极材料的制备方法、负极材料和锂离子电池
CN114023958A (zh) 一种基于非晶碳包覆的快充型石墨负极材料及制备方法
CN110429272A (zh) 一种类火龙果结构的硅碳复合负极材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181113