[发明专利]一种天然石墨负极材料及其制备方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种天然石墨负极材料，其特征在于，所述天然石墨负极材料包括基体和包覆壳，所述基体为天然球形石墨，所述包覆壳为不定型炭材料，所述包覆壳为全封闭隔液层，所述包覆壳的厚度为0.5～1.5μm，所述天然石墨负极材料的BET比表面积为0.7m²/g以下；

所述天然石墨负极材料的制备方法的步骤包括：

将所述基体和包覆剂的混合物在持续搅拌下进行成壳，之后炭化即可，其中所述包覆剂在所述基体的表面形成所述包覆壳；

在所述成壳的步骤中，对所述包覆剂进行加热，所述加热的过程包括从常温升温至600℃～700℃，随后保温，降温至常温。

2.如权利要求1所述的天然石墨负极材料，其特征在于，所述天然石墨负极材料的振实密度为1.25g/cm³以上；

或者，所述天然石墨负极材料的振实密度为1.25～1.35g/cm³；

或者，所述天然石墨负极材料的振实密度为1.28～1.31g/cm³；

或者，所述包覆壳的厚度为0.9～1.1μm；

或者，所述包覆壳的厚度为0.9～1.0μm；

或者，所述天然石墨负极材料的BET比表面积为0.5～0.7m²/g；

或者，所述天然石墨负极材料的BET比表面积为0.5～0.6m²/g；

或者，所述天然石墨负极材料的粒径D50为10～30μm；

或者，所述天然石墨负极材料的粒径D50为10～20μm；

或者，所述天然石墨负极材料的粒径D50为12.3～18.4μm。

3.如权利要求1所述的天然石墨负极材料，其特征在于，所述包覆壳为仅由沥青和/或树脂作为包覆剂碳化而得的不定型碳材料。

4.如权利要求3所述的天然石墨负极材料，其特征在于，所述沥青为石油沥青或煤沥青；

或者，所述沥青的粒径为1～10μm；

或者，所述沥青的软化点≥230℃；

或者，所述沥青的结焦值≥60％；

或者，所述树脂为酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂和糠醛树脂中的一种或多种。

5.一种如权利要求1至4中任意一项所述的天然石墨负极材料的制备方法，所述制备方法的步骤包括：

将所述基体和所述包覆剂的混合物在持续搅拌下进行成壳，之后炭化即可，其中所述包覆剂在所述基体的表面形成所述包覆壳。

6.如权利要求5所述的天然石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述搅拌的频率不低于10Hz。

7.如权利要求5所述的天然石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述搅拌的频率为10～50Hz；

或者，所述成壳的步骤在加热搅拌反应釜中进行；

或者，所述成壳和所述炭化的步骤均在惰性气体气氛中进行；

或者，在所述成壳的步骤中，对所述包覆剂进行加热，所述加热的过程包括从常温升温至600℃～700℃，随后保温，降温至常温；

或者，所述炭化的步骤包括从常温升温至1300℃，0.5-24小时，1300℃恒温1-10小时；

或者，所述炭化的步骤后直接得到所述天然石墨负极材料。

8.如权利要求5所述的天然石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法的步骤还包括在所述基体和所述包覆剂混合的步骤之前的机械挤压步骤，所述机械挤压步骤包括将所述天然球形石墨投入到机械挤压设备中进行处理，处理时间为1～30min。

9.如权利要求5所述的天然石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述天然球形石墨采用两种不同D50的天然球形石墨，分别为第一天然球形石墨和第二天然球形石墨，所述第一天然球形石墨的D50为所述第二天然球形石墨的D50的1.5倍到2倍。

10.一种锂离子电池，包括如权利要求1至4中任意一项所述的天然石墨负极材料和电解液，其中所述电解液中PC的浓度为0％～60％。