[发明专利]一种用于包覆硅的多孔块状石墨材料及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201811617287.7 申请日: 2018-12-27
公开(公告)号: CN109686955A 公开(公告)日: 2019-04-26
发明(设计)人: 徐军红;万艳玲;陈玉;常继斌;陈和平 申请(专利权)人: 洛阳月星新能源科技有限公司
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/587;H01M10/0525;B82Y30/00
代理公司: 洛阳市凯旋专利事务所 41112 代理人: 陆君
地址: 471000 河南省洛阳市中国(河南)自由贸易试*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 石墨材料 包覆 多孔块状 制备 硅碳复合材料 块状石墨 硅材料 锂离子电池负极材料 循环稳定性 锂离子电池 处理工艺 环境友好 市场提供 体积膨胀 炭化 高容量 克容量 添加量 石墨 活化 扩孔 扩宽 脱锂 搭配 转动 复合 缓解 成熟 保证
【权利要求书】:

1.一种用于包覆硅的多孔块状石墨材料制备方法,其特征在于,包括下述步骤:

1)、包覆炭化:将石墨颗粒和高温沥青置于滚动融合包覆机中转动混合,氮气保护下,加热至100-300℃进行转动包覆,继续升温至600-700℃进行转动炭化,得到炭化料,其中石墨与高温沥青的质量比为1:0.03~1:0.07;

2)、活化扩孔:将步骤1)中得到炭化料在氮气保护下升温至700-900℃,切断氮气,通入活化扩充气体,活化扩孔后,切断活化扩孔气体,在氮气保护下随炉冷却至室温,进行过筛、除磁处理,得到用于包覆硅的多孔块状石墨材料。

2.根据权利要求1所述一种用于包覆硅的多孔块状石墨材料制备方法,其特征在于,在步骤1)中,所述石墨颗粒为块状石墨颗粒,其纯度为99.90%-99.95%,D50为12.0-20.0μm,比表面积为70-90m2/g。

3.根据权利要求1所述一种用于包覆硅的多孔块状石墨材料制备方法,其特征在于,在步骤1)中,所述高温沥青的D50为1-3μm。

4.根据权利要求1所述一种用于包覆硅的多孔块状石墨材料制备方法,其特征在于,在步骤1)中转动混合时,所述滚动融合包覆机的转速为500-1000转/min,转动混合时间为10-30min。

5.根据权利要求1所述一种用于包覆硅的多孔块状石墨材料制备方法,其特征在于,在步骤1)中转动包覆时,滚动融合包覆机的转速为50-100转/min,转动包覆时间为1-3小时。

6.根据权利要求1所述一种用于包覆硅的多孔块状石墨材料制备方法,其特征在于,在步骤1)中,所述加热炭化时,滚动融合包覆机的的转速为50-100转/min,转动炭化时间为3-5小时。

7.根据权利要求1所述一种用于包覆硅的多孔块状石墨材料制备方法,其特征在于,在步骤2)中,所述活化扩孔气体是氮气经过去离子水后流出的混合气体。

8.根据权利要求1所述一种用于包覆硅的多孔块状石墨材料制备方法,其特征在于,在步骤2)中,活化扩孔气体的流量为50-100mL/min,活化扩孔时间为10-30min。

9.一种采用权利要求1-8中所述任意一种制备方法制备而成的用于包覆硅的多孔块状石墨材料,其特征在于,包括多孔块状石墨基体和包覆层,包覆层为包覆在石墨基体表面的多孔碳层。

10.根据权利要求9所述一种用于包覆硅的多孔块状石墨材料,其特征在于,所述用于包覆硅的多孔块状石墨材料的中位粒径D50为13-24μm,比表面积为14-15m2/g,包覆层厚度为8-12nm。

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