[发明专利]石墨材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨材料的制备方法，其特征在于，包括：

包覆步骤，使石墨内核前驱体外包覆包覆壳层得到包覆材料，所述石墨内核前驱体为层中含有溶剂的石墨材料；

热处理步骤，包括第一段热处理所述包覆材料，使石墨内核前驱体体积膨胀得到膨胀后的包覆材料，第二段热处理所述膨胀后的包覆材料，使所述包覆壳层结构固化，得到固化后的包覆材料，第三段热处理所述固化后的包覆材料，使石墨内核前驱体体积收缩，得到包覆在石墨内核外的第一包覆层和包覆在第一包覆层外的第二包覆层，所述第一包覆层空隙率大于第二包覆层空隙率的石墨材料；

其中，所述包覆壳层包括粘接剂和柔性材料，所述柔性材料选自纤维素纤维、木质素纤维、一维碳材料、一维过渡金属材料、一维金属氧化物材料中的一种或几种，所述一维过渡金属材料包括钴纤维、钛纤维、钒纤维、铬纤维、铪纤维、钽纤维、钨纤维材料中的一种或几种，所述一维金属氧化物材料包括氧化铝纤维、氧化锆纤维、氧化钛纤维中的一种或几种，所述包覆材料总质量含量按100％计，所述包覆壳层的总质量含量为5-20％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一段热处理温度为200-450℃、处理时间为2-6h。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一段热处理温度为300-400℃、处理时间为4-5h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二段热处理温度为600-850℃、处理时间为2-6h。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第二段热处理温度为700-800℃、处理时间为3-4h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第三段热处理温度为1000-1600℃、处理时间为1-4h。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第三段热处理温度为1200-1500℃、处理时间为2-3h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘接剂选自环氧树脂、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述一维碳材料包括碳纤维、碳纳米管中的一种或几种。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述包覆步骤之前还包括酸浸、水洗、干燥所述石墨内核前驱体步骤。

11.一种如权利要求1所述的制备方法得到的石墨材料，其特征在于，包括核壳结构颗粒，所述核壳结构颗粒包括石墨内核，包覆在所述石墨内核外的第一包覆层及包覆在所述第一包覆层外的第二包覆层，所述第一包覆层空隙率大于所述第二包覆层空隙率。

12.根据权利要求11所述的石墨材料，其特征在于，所述第一包覆层与第二包覆层具有相同的成分组成。

13.根据权利要求11或12所述的石墨材料，其特征在于，所述第一包覆层和所述第二包覆层由柔性材料构成。

14.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求11-13任一所述的石墨材料。