[发明专利]锂离子电池复合石墨负极材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种锂离子电池复合石墨负极材料及其制备方法，通过原料准备，粉碎，改性出改性物E和改性物F、石墨化处理、改性物E和改性物F按质量比为5:5‑3:7进行复合造粒复合造粒，制备出锂离子电池复合石墨负极材料。将天然石墨用高精制沥青进行包覆改性，针状焦用煤焦油进行包覆改性，再经过高温石墨化及复合造粒生产一种动力型高功率锂离子电池负极材料，本方法有效抑制天然石墨充放电过程中的高膨胀性，发挥了天然石墨高比能的原料特性，并充分的发挥了针状焦的高功率特性，提高锂离子电池的续航里程。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池复合石墨负极材料及其制备方法，属于锂离子电池负极材料生产加工领域。

背景技术

目前，以锂离子电池为主要表现形式的电化学储能，由于其环境友好，循环寿命长，自放电小，能量密度相对其他类电池高的特点，受到了极大的青睐。但是，新能源动力电池容量比相对较小，续航里程一直还在困扰着新能源动力电池汽车的发展，已经成为瓶颈。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种锂离子电池复合石墨负极材料及其制备方法，将天然石墨用高精制沥青进行包覆改性，针状焦用煤焦油进行包覆改性，再经过高温石墨化及复合造粒生产一种动力型高功率锂离子电池负极材料，本方法有效抑制天然石墨充放电过程中的高膨胀性，发挥了天然石墨高比能的原料特性，并充分的发挥了针状焦的高功率特性，提高锂离子电池的续航里程。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：锂离子电池复合石墨负极材料，包括改性物E和改性物F，改性物E中石油沥青基焦炭含量为3%-15%，微米级球状天然石墨含量为85%-97%，改性物F为改性包覆结构，外层为软炭，内部为微米级针状焦类球形颗粒物料，软炭：微米级针状焦类球形颗粒物料=1-15:99-85，改性物E与改性物F进行复合造粒，质量比为改性物E：改性物F=5:5-3:7。

锂离子电池复合石墨负极材料的制备方法，

步骤一：准备原料：原料A为天然石墨；

原料B为煤系针状焦；

原料C为精制沥青，中粒粒径≤5μm；

原料D为煤焦油；

步骤二：将原料A粉碎成中粒粒径为5μm-18μm的类球形物料；

步骤三：将原料B粉碎成中粒粒径为7.5μm-20.5μm的类球形物料；

步骤四：在反应釜中，将步骤二加工后的原料A通过原料C进行表面改性，得改性物E；

步骤五：在炭化炉中，将步骤三加工后的原料B通过原料D进行改性包覆，得改性物F；

步骤六：将步骤四和步骤五中加工后的改性物E和改性物F放入石墨化炉中，在高温条件下进行石墨化处理；

步骤七：步骤六后分级处理，得到中粒粒径为6μm-17μm的改性物E，得到中粒粒径为9.5μm-22.5μm改性物F；

步骤八：步骤七后，经粒度调整，改性物E和改性物F按质量比为5:5-3:7进行复合造粒，得到锂离子电池复合石墨负极材料。采用的天然石墨具有自然储量大，价格低廉优势，采用的沥青为精制沥青，有效排除沥青油分中所含杂质对产品的干扰性，提高产品的纯度。

所述的步骤四中的反应釜的反应温度为580℃-630℃。

所述的步骤五中炭化炉中的反应温度为900℃-1200℃。

所述的步骤六中反应温度为3000℃-3100℃。

所述的步骤四中原料A与原料C的质量比为A：C=90:10或95:5。

所述的步骤五中原料B与原料D的质量比为B：D=97:3或96:4。