专利汇可以提供一种锂离子电池负极材料及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供的一种新型 锂离子 电池 负极材料 及其制备方法,所述负极材料是由天然 石墨 、 石油焦 炭和 沥青 复合而成,复合过程包括混合、混捏、轧片、 粉碎 、成型、 碳 化、 石墨化 、球形化等,所述天然石墨、石油 焦炭 、沥青的重量份为:天然石墨35-55,石油焦炭25-45,沥青15-25。与 现有技术 相比,该负极材料兼顾了人造石墨和天然石墨的优点,克容量大、首次效率和循环效率高,充放电性能优异;而且由于该发明中的天然石墨采用天然 鳞片石墨 球形粉碎后 除尘器 排放收集的副产品,不仅做到了副产品的合理利用,还大幅降低了生产成本。,下面是一种锂离子电池负极材料及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种锂离子电池负极材料,其特征在于:所述负极材料是由天然石墨、石油焦炭、沥青复合而成,所述天然石墨、石油焦炭、沥青的重量份为:天然石墨35-55,石油焦炭25-45,沥青15-25,其复合过程为:
1)石油焦炭采用雷蒙磨粉磨成200目粉体,将天然石墨和石油焦炭分别经磁选机除铁,过筛,取筛下物在双Z型混捏机内干混15-20分钟得混合粉体,并加热粉体,将沥青在焦油中溶解,将溶解的沥青在高于沥青软化点5-10℃的温度下与混合粉体混捏至物料呈膏状;
2)将混捏料轧片,待轧片冷却后进行粉碎,过筛,取筛下物,采用双螺旋锥形混合机混合,挤出或压制成型;
3)上步骤所得物料在1150℃温度进行碳化;
4)在温度不低于2800℃的条件下进行石墨化,石墨化度不低于95%;
5)所得物料预碎成3-5mm粒度后,在石墨球化机内粉碎球形化,然后经过磁选机除铁;
通过上述操作步骤得到锂离子电池负极材料。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料,其特征在于:所述天然石墨采用天然鳞片石墨球形粉碎后除尘器排放收集的副产品,固定碳含量95%以上,粒度D97不大于
25μm。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料,其特征在于:石油焦碳粒度为200目,灰分含量0.1%以下,挥发份10%以下。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料,其特征在于:所述沥青为中温沥青。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料,其特征在于:所述天然石墨重量份45~55。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料,其特征在于:所述石油焦炭重量份35~40。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料,其特征在于:所述沥青重量份
15-20。
8.一种锂离子电池负极材料制备方法,其特征在于:制备过程包括混合、混捏、轧片、粉碎、成型、碳化、石墨化、球形化,具体为以下步骤:
1)石油焦炭采用雷蒙磨粉磨成100-200目粉体,将天然石墨和石油焦炭分别经磁选机除铁,过筛,取筛下物在双Z型混捏机内干混15-20分钟得混合粉体,并加热粉体,将沥青在焦油中溶解,将溶解的沥青在高于沥青软化点5-10℃的温度下与混合粉体混捏至物料呈膏状,所述天然石墨、石油焦炭、沥青的重量份为:天然石墨35-55,石油焦炭25-45,沥青
15-25;
2)将混捏料轧片,待轧片冷却后进行粉碎,过筛,取筛下物,采用双螺旋锥形混合机混合,挤出或压制成型;
3)上步骤所得物料在1150℃温度进行碳化;
4)在温度不低于2800℃的条件下进行石墨化,石墨化度不低于95%;
5)上步骤所得物料预碎成3-5mm粒度后,在石墨球化机内粉碎球形化,然后经过磁选机除铁;
通过上述步骤得到锂离子电池负极材料。
9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池负极材料制备方法,其特征在于:步骤2)中轧片时采用轧片机,轧片厚度为5mm以下;成型时采用塑料挤出机,压制成柱体后密度不低
3
于1.4g/cm。
10.根据权利要求8所述的一种锂离子电池负极材料制备方法,其特征在于:步骤3)碳化在倒焰窑内进行,按照碳素电极升温,升温程序为:以100℃/h升温至350℃,保温2h;然后以20-30℃/h升温至700℃,保温3h;再以100℃/h升温至1150℃,保温4h;自然降温至室温出炉。
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