[发明专利]一种高容量的石墨材料及其制备方法和其应用

权利要求书

1.一种高容量的石墨材料，所述石墨材料由人造石墨和天然石墨组成，其中，人造石墨与天然石墨的质量比为20∶1-1∶1，优选人造石墨与天然石墨的质量比为15∶1-3∶1，更优选为人造石墨与天然石墨的质量比为10∶1-4∶1。

2.根据权利要求1所述的石墨材料，所述石墨材料由人造石墨和天然石墨组成，其中，所述人造石墨和天然石墨的颗粒形状选自球形、近球形、椭圆形、针状、板状、纤维状、鳞片状的任一种或其组合，优选为球形、近球形的任一种或其组合。

3.根据权利要求1-2任一项所述的石墨材料，所述人造石墨的中位粒径(D₅₀)为1-80μm，优选为10-70μm，更优选为2050μm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的石墨材料，所述天然石墨的D₅₀为1-80μm，优选为5-60μm，更优选为10-40μm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的石墨材料，所述的人造石墨、天然石墨或人造石墨与天然石墨的混合物进行表面改性，优选所述表面改性的方法选自还原改性法、氧化改性法、有机物包覆法、物理改性法、掺杂改性法的任一种或其组合，更优选为表面还原改性法、氧化改性法、有机物包覆法的任一种或其组合，其中，优选所述还原改性用还原剂选自LiAlH₄、NaBH₄、LiBH₄、Al(BH₄)₃、草酸、次磷酸、次磷酸钠、硫代硫酸钠、氯化亚锡的任一种或其组合；更优选所述氧化改性用氧化剂选自浓硫酸、浓硝酸、O₂、双氧水、臭氧、次氯酸、浓盐酸、高氯酸钾、高锰酸钾、碘、溴水的任一种或其组合。

6.根据权利要求1-5任一项所述的石墨材料，所述有机物包覆法选自气相沉积包覆法、液相包覆法、熔融包覆法、固相混合包覆法的任一种或其组合，优选为固相混合包覆法、液相包覆法的任一种或其组合，优选所述有机物包覆法中使用的有机物选自中温沥青、高温沥青、二次煤沥青、石油沥青、煤焦油、聚乙烯醇、丁苯橡胶、羧甲基纤维素、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、酚醛树脂、糠醛树脂、环氧树脂、葡萄糖、蔗糖、果糖、柠檬酸、纤维素、淀粉的任一种或其组合，优选为中温沥青、酚醛树脂、糠醛树脂、环氧树脂、蔗糖、柠檬酸的任一种或其组合。

7.一种权利要求1-6任一项所述的高容量的石墨材料的制备方法，其特征在于，所述石墨材料由人造石墨与天然石墨组成，人造石墨与天然石墨的质量比为20∶1-1∶1，包括下述步骤：

(1)称取所需量的人造石墨和天然石墨，将其均匀混合；

(2)对均匀混合后的人造石墨和天然石墨混合物进行表面改性，

其中，优选人造石墨与天然石墨的质量比为15∶1-3∶1，更优选为人造石墨与天然石墨的质量比为10∶1-4∶1。

8.根据权利要求7所述的制备方法，步骤(1)所述的混合方法选自球磨混合法、分散剂分散混合法、混合机混合法的任一种或其组合。

9.根据权利要求7或8所述的制备方法，所述人造石墨选自石油系针状焦、煤系针状焦、中间相炭微球、硬炭的任一种或其组合，优选为中间相炭微球，更优选所述的天然石墨选自天然鳞片石墨。

10.权利要求1-6任一项所述的石墨材料或权利要求7-9任一项制备方法制备所得的石墨材料用于制备锂离子电池中的应用。