[发明专利]一种高容量快充石墨负极材料的高效制备方法

权利要求书

1.一种高容量快充石墨负极材料的高效制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将石墨前驱体与粘结剂按照一定的质量比混合均匀得到混合物；所述粘结剂为软碳前驱体，所述软碳前驱体包括煤沥青、石油沥青中的一种或多种的组合物；

（2）将上述混合物在反应器中边搅拌边低温处理造粒，得到二次颗粒；

其中造粒的温度曲线包括3个阶段：

阶段Ⅰ：软化粘结，反应器在惰性气体的条件下，从室温升温逐渐升温到200~350℃；

阶段Ⅱ：粘结剂氧化，将反应器中的惰性气体切换为空气或者氧气，在200~350℃保温1~3hrs进行粘结剂的氧化反应；

阶段Ⅲ：粘结与固化，将反应器中的空气或者氧气更换为惰性气体，继续升温，升温速度为1~5℃/min，升温时间为30~300min，再恒温120~300min；

（3）将上述得到的二次颗粒在惰性气体的条件下，高温进行石墨化处理，冷却至室温，出炉；

（4）混料筛分，即可得到表面包覆硬碳的高容量快充石墨材料。

2.根据权利要求1所述的一种高容量快充石墨负极材料的高效制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的石墨前驱体包括针状焦、石油焦、沥青焦、天然沥青焦、无烟煤、炭量低于99.5%的鳞片石墨或球形石墨或者微晶石墨中的一种或几种的组合物。

3.根据权利要求1或2所述的一种高容量快充石墨负极材料的高效制备方法，其特征在于，步骤（1）中，石墨前驱体颗粒的平均粒径为5~15μm。

4.根据权利要求1所述的一种高容量快充石墨负极材料的高效制备方法，其特征在于，步骤（1）中软碳前驱体的软化点为120~280℃，颗粒的平均粒径为0.5~10μm。

5.根据权利要求1或2所述的一种高容量快充石墨负极材料的高效制备方法，其特征在于，步骤（1）中石墨前驱体与粘结剂的质量比为80:20~99:1。

6.根据权利要求1所述的一种高容量快充石墨负极材料的高效制备方法，其特征在于：步骤（2）中，整个升温速度为1~5℃/min，搅拌转速为25~40r/min。

7.根据权利要求1或6所述的一种高容量快充石墨负极材料的高效制备方法，其特征在于：步骤（2）中，气体流量是0.1m³/h ~1.0 m³/h，且惰性气体的流量要大于空气或者氧气的流量。

8.根据权利要求1所述的一种高容量快充石墨负极材料的高效制备方法，其特征在于：步骤（3）中，高温石墨化的温度在2600~3200℃之间。

9.根据权利要求1所述的一种高容量快充石墨负极材料的高效制备方法，其特征在于：步骤（4）中，筛分采用200~250目筛，即得到粒径为13~30μm的高容量高压实快充石墨材料。