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長(zhǎng)循環(huán)壽命的石墨負(fù)極材料及其制備方法和應(yīng)用與流程

1016   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:江西紫宸科技有限公司  
2023-11-03 15:17:17
1.本發(fā)明屬于電池材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種長(zhǎng)循環(huán)壽命的石墨負(fù)極材料及其制備方法和應(yīng)用。 背景技術(shù): 2.隨著碳中目標(biāo)和政策的提出,用于儲(chǔ)能的鋰離子電池市場(chǎng)迎來(lái)大爆發(fā),儲(chǔ)能電池能量密度不高,對(duì)電池的循環(huán)壽命具有很高的要求,目前市場(chǎng)對(duì)儲(chǔ)能電池循環(huán)壽命的要求是大于6000次,下一代儲(chǔ)能電池要求循環(huán)壽命大于10000次,儲(chǔ)能電池還要求高溫存儲(chǔ)性能優(yōu)異。目前市場(chǎng)上的主流材料都是fsn-1類的低成本材料,循環(huán)壽命在4000-5000次,因此,開發(fā)長(zhǎng)循環(huán)壽命的材料具有巨大的市場(chǎng)。 3.負(fù)極材料是電池的主材,通過(guò)充電時(shí)負(fù)極材料儲(chǔ)鋰達(dá)到儲(chǔ)存電量的目的,負(fù)極材料的性能對(duì)電池循環(huán)壽命具有重要的影響。在充放電過(guò)程中,鋰離子在石墨中嵌入脫出,石墨則是一個(gè)膨脹收縮的過(guò)程,在膨脹過(guò)程中,如果石墨的膨脹太大,石墨化表面的sei膜就會(huì)破裂,就需要形成新的sei膜,因此,在電池充放電過(guò)程中,sei不斷破裂重生,導(dǎo)致電池中電解液的分解和活性鋰離子的減少,循環(huán)壽命也就很短。除了膨脹之外,石墨負(fù)極的比表、材料中的細(xì)粉含量、顆粒內(nèi)部缺陷都會(huì)在循環(huán)過(guò)程中,成為催化電解液分解的一個(gè)重要因素。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 4.本發(fā)明公開了了一種長(zhǎng)循環(huán)壽命的石墨負(fù)極材料及其制備方法,選擇各項(xiàng)同性好的原料瀝青焦或石油焦生焦,對(duì)原料焦進(jìn)行分析,選擇片狀結(jié)構(gòu)含量低和灰份低的原料;對(duì)原料進(jìn)行破碎分級(jí),把細(xì)粉去干凈,再進(jìn)行球化,去掉材料的棱角;對(duì)球化后的料進(jìn)行碳化處理,降低材料的揮發(fā)分,提高材料的振實(shí)密度;碳化后進(jìn)行石墨化,石墨化后進(jìn)行混篩除磁,除磁后的石墨就是本發(fā)明的石墨負(fù)極材料成品。 5.本發(fā)明從原料端開始進(jìn)行分析,選擇片狀結(jié)構(gòu)含量低,鑲嵌結(jié)構(gòu)和纖維結(jié)構(gòu)含量高的原料,制備出的成品膨脹低,原料灰份低,石墨化后材料的比表面積低,內(nèi)部缺陷少;原料破碎后球化去細(xì)粉,制備的成品比表面積低,首效高,與電解液反應(yīng)的活性位點(diǎn)少;石墨化后得到低石墨化度低比表面積的成品,石墨化度低,材料的膨脹??;綜合原料選擇、破碎球化和石墨化改進(jìn)處理等多工序的協(xié)同效應(yīng),制備出低膨脹、低比表面積、高振實(shí)密度、低石墨化度的石墨負(fù)極材料,具有超長(zhǎng)循環(huán)壽命,高溫存儲(chǔ)性能優(yōu)異。 6.本發(fā)明提供了一種長(zhǎng)循環(huán)壽命的石墨負(fù)極材料,循環(huán)壽命大于6000次。選用片狀結(jié)構(gòu)含量低的石油焦生焦或?yàn)r青焦,原料經(jīng)過(guò)破碎球化去細(xì)粉后,進(jìn)行碳化降低揮發(fā)分,然后石墨化制備低石墨化度的成品。
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“長(zhǎng)循環(huán)壽命的石墨負(fù)極材料及其制備方法和應(yīng)用與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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