[发明专利]类球形低膨胀高容量石墨负极材料、制备方法及锂离子电池

权利要求书

1.一种类球形低膨胀高容量石墨负极材料的制备方法，其特征在于，制备方法步骤如下：

(1)、将富碳物质原料磨粉，得到体积平均粒径D50为0.1～30um一次颗粒A；所述富碳物质原料的固定碳含量不小于70％；所述富碳物质原料为煅前焦炭、煅后焦炭、无烟煤、生物质碳中一种或至少两种的组合；

(2)、将一次颗粒A与第一添加剂按照质量比100：0.2～300的比例加入并进行机械分散混合，再加入第二添加剂进行机械均质聚合，第二添加剂与一次颗粒的质量比为0.1～300:100，得到前驱体B；所述第一添加剂包括第一组分的水溶液和第二组分的水溶液；所述第一组分在第一添加剂中的质量分数不小于0.5％；所述第二组分在第一添加剂中的质量分数不小于0.1％；所述第一组分为结焦值大于0.5％的水溶性有机物；所述第二组分为聚醚型非离子表面活性剂、多元醇型非离子表面活性剂、烷基醇酰胺型非离子表面活性剂、季铵盐类表面活性剂；所述第二添加剂为至少包括第三组分、或第四组分及第五组分两种以上混合的油溶性化合物；所述第三组分、所述第四组分与所述第五组分的质量比为100:0～5:0～20；所述第三组分为脂肪烃及其取代物、不饱和烃及其取代物一种或两种以上混合物；所述第四组分为非离子表面活性剂；所述第五组分为路易斯酸或磺酸催化剂；

(3)、将前驱体B在惰性气氛且控制住400～2000℃温度条件下，热处理反应1～6小时；再在2500～3200℃温度条件下，石墨化处理12～48小时；最后筛分，得到类球形低膨胀高容量石墨负极材料。

2.根据权利要求1所述的类球形低膨胀高容量石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中磨粉之后还包含整形处理，整形处理后得到一次颗粒A。

3.根据权利要求1所述的类球形低膨胀高容量石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述磨粉为将富碳物质原料粗破磨粉或粗破经高温修饰后再磨粉；高温修饰的温度为500～2000℃，反应时间为1～48小时。

4.根据权利要求3所述的类球形低膨胀高容量石墨负极材料的制备方法，其特征在于，粗破采用颚式破碎机或反锤式破碎机，控制粗破颗粒尺寸不大于5目；磨粉采用机械磨粉碎或辊压磨粉碎；整形采用机械冲击削磨整形机。

5.一种采用如权利要求1～4任一项所述的制备方法制得的类球形低膨胀高容量石墨负极材料，其特征在于，所述石墨负极材料的平均粒径D50为0.5～60μm，比表面积为0.5～10m2/g，0.1C可逆容量不低于320mAh/g，首次库伦效率大于90％，500周循环膨胀率低于8％,5C/0.1C容量保持率不低于30％。

6.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的负极材料采用如权利要求5所述的类球形低膨胀高容量石墨负极材料。