1.本發(fā)明涉及電池材料制備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種石墨負(fù)極材料的制備方法、石墨負(fù)極及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
2.二次電池因其具有較高的能量密度、優(yōu)秀的動(dòng)力學(xué)性能、長(zhǎng)循環(huán)壽命和清潔環(huán)保等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于動(dòng)力類(lèi)和消費(fèi)類(lèi)新能源領(lǐng)域。其中,石墨負(fù)極仍然是當(dāng)前負(fù)極材料市場(chǎng)需求的主流,但隨著消費(fèi)者對(duì)二次電池高比容量兼顧高動(dòng)力學(xué)性能的要求越來(lái)越嚴(yán)苛,僅具備單一的高比容量或者高動(dòng)力學(xué)性能石墨負(fù)極已越來(lái)越難以滿(mǎn)足消費(fèi)者需求。
3.目前,兼顧高比容量和高動(dòng)力學(xué)性能的石墨負(fù)極常規(guī)的方案是將具有高比容量的石墨材料和高動(dòng)力學(xué)性能的石墨材料簡(jiǎn)單進(jìn)行一定比例的混合,以追求兩者優(yōu)勢(shì)性能的兼顧。然后實(shí)際電池應(yīng)用過(guò)程中,這種簡(jiǎn)單的石墨化產(chǎn)品的混合容易出現(xiàn)充放電不均勻而導(dǎo)致明顯鋰枝晶析出的風(fēng)險(xiǎn),甚至發(fā)生電池的安全事故。
4.另一方面,采用高比容量的原料和高動(dòng)力學(xué)特征的原料相結(jié)合,混合造粒形成復(fù)合二次顆粒結(jié)構(gòu)已成為一種前景可觀的研究方向。然而現(xiàn)有高比容量的原料和高動(dòng)力學(xué)特征的原料單一或者混合造粒技術(shù),在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中常面臨造粒程度較低、粘結(jié)強(qiáng)度低且造粒不均勻等一系列問(wèn)題,會(huì)進(jìn)一步影響石墨負(fù)極在電池循環(huán)過(guò)程中循環(huán)膨脹和循環(huán)壽命等性能。
5.為改善這種單一或者混合原料造粒后二次顆粒粘結(jié)強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差,應(yīng)用于電池動(dòng)力學(xué)性能不足,循環(huán)膨脹和循環(huán)壽命惡化風(fēng)險(xiǎn)高等問(wèn)題,亟需開(kāi)發(fā)一種具備高動(dòng)力學(xué)、低膨脹和長(zhǎng)壽命性能的石墨負(fù)極材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
6.基于上述問(wèn)題,本發(fā)明通過(guò)對(duì)原料焦炭進(jìn)行改性處理可得到一種具有高動(dòng)力學(xué)性能和造粒性能的石墨負(fù)極材料,其可極大改善二次電池的循環(huán)性能。
7.為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第一方面提供了一種石墨負(fù)極材料的制備方法,包括步驟:
8.(1)制備焦骨料
9.將若干種焦炭分別經(jīng)粗破、磨粉和分級(jí)處理得到對(duì)應(yīng)的若干種焦骨料;
10.(2)制備改性焦炭
11.于所述若干種焦骨料中分別加入酸性溶液,再攪拌后制得漿料,所述漿料經(jīng)洗滌、抽濾、脫水烘干后得到對(duì)應(yīng)的若干種第一物料;
12.(3)制備第二物料
13.將至少兩種所述第一物料進(jìn)行混合得第二物料,或?qū)⒅辽僖环N所述焦骨料和至少一種所述第一物料混合得第二物料;
14.(4)包覆及石墨化
15.將所述第二物料與包覆劑混合后進(jìn)行造粒及石墨化。
16.本發(fā)明的石墨負(fù)極材料的制備中,先將前期處理的焦骨料進(jìn)行酸性溶液改性處理。對(duì)焦
聲明:
“石墨負(fù)極材料的制備方法、石墨負(fù)極及其應(yīng)用與流程” 該技術(shù)專(zhuān)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。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)