[发明专利]一种动力型锂离子电池负极材料生产方法

说明书

本发明提供一种动力型锂离子电池负极材料生产方法，以针状焦为主要原料，粉碎、分级成微米级颗粒；向二硫化碳液体中加入沥青，搅拌溶解，然后加入针状焦微粉搅拌均匀，在70℃下蒸干；向70％的乙醇溶液中加入石墨烯，搅拌均匀，然后加入酚醛树脂，搅拌为悬浊液，过滤、蒸干；将上述两种蒸干物料按一定比例在300～400℃下进行混合加热改性处理；然后在1300～1400℃下进行炭化；或者在1300～1400℃下进行炭化，然后在2800～3000℃下进行石墨化，或者直接在3000～3200℃下进行石墨化。本发明具有充放电速率高、循环性能好，充放电反应可逆性好、容量较高等优点。

技术领域

本发明涉及一种动力型锂离子电池负极材生产方法，属于锂离子电池负极材料技术领域。

背景技术

未来五年，新能源汽车用锂离子电池市场年平均增长率在50％左右。随着新能源汽车产业的不断发展，消费者对于新能源汽车提出了更高的要求。新能源汽车动力电池在使用过程中面临电池价格偏高、充电时间过长、续航里程较短、环境通用性较差，使用寿命短等问题。而新能源汽车要想提升产品质量，加快技术突破，主要局限于动力电池的发展。锂离子电池技术进步，主要来自关键电池材料创新研究与应用进展，通过新材料的开发进一步提高电池性能，提高质量、降低成本、改善安全性。

动力锂离子电池负极材料是储能续航的关键因素，人造石墨以其低廉的价格与较好的安全性成为锂离子电池负极材料的首选材料。而作为动力汽车用锂离子电池，对其石墨负极材料提出了更加苛刻的性能指标要求，如具有高安全性能、高倍率放电、长循环寿命，以及良好的工艺适应性等。在锂离子电池负极材料中，石墨类碳负极材料以其来源广泛，一直是负极材料的主要类型。其中，人造石墨的综合性能好、优势突出，会在动力电池和储能电池上得到更为广泛的运用。近年来，动力汽车的电池用量不断增加，在这样的行业背景下，目前中国的负极材料生产企业也在大力开发适用于动力汽车的锂离子电池负极材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种动力型锂离子电池负极材生产方法，将针状焦进行沥青和酚醛树脂液相双重包覆改性，并加入石墨烯作为包覆导电剂，以提高人造石墨的包覆层的致密性和导电性，从而提升负极材料的循环性能。

本发明的技术方案：一种动力型锂离子电池负极材生产方法，具体生产工艺为：

(a)以针状焦为原料A；

(b)以沥青为原料B，中位粒径≤2μm；

(c)以酚醛树脂为原料C，中位粒径≤50nm；

(d)以石墨烯为原料D；

(e)将原料A进行粉碎，中位粒径控制在11～18μm；

(f)向二硫化碳液体中加入原料B，并搅拌溶解，再加入原料A微粉，按重量比A/B＝100/ (0.5～1)，搅拌均匀，在70℃下加热蒸干；所述二硫化碳液体为液态纯二硫化碳

(g)向70％乙醇溶液中加入原料D，搅拌均匀后，加入原料C，按重量比C/D＝100/(10～60)，搅拌为均匀的悬浊液，然后过滤、蒸干；

(h)将步骤(f)得到的(A+B)物料与步骤(g)得到的(C+D)物料按照重量比 (A+B)/(C+D)＝100/(1～8)进行混合，混合后，在300～400℃下进行加热改性处理；加热改性处理后，在1300～1400℃下进行炭化；或者先在1300～1400℃下进行炭化，然后在 2800～3000℃下进行石墨化；或者直接在3000～3200℃下进行石墨化。

针状焦为石油系状焦或煤系针状焦。

步骤(d)中所述石墨烯为多层石墨烯。

步骤(g)中所述搅拌采用超声波协助搅拌。

步骤(h)中所述石墨化采用坩埚装炉方式。