[发明专利]一种高性能微晶石墨负极材料及其低成本制备方法

摘要

本发明公开一种高性能微晶石墨负极材料及其低成本制备方法，包括有以下步骤：（1）粉碎整形；（2）石墨烯/糠醛树脂混合液配置；（3）包覆造粒；（4）多级温度处理。本发明采用的沥青/糠醛树脂复合包覆材料具有高残炭率、高密度、高石墨化程度，掺入石墨烯用于增强电子/离子传输的高导电性和柔韧性以及改善结构稳定性；本方法采用多级温度处理，使炭化、石墨化和微晶石墨的纯化三者合并进行，避免了复杂的高纯微晶石墨的纯化处理，简化工艺，降低成本，环保绿色。

主权项

1.一种高性能微晶石墨负极材料的低成本制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：（1）粉碎整形：将初步浮选后固定碳含量≥90%的微晶石墨经机械磨粉碎后投入搅拌球磨机中，加入助磨剂，采用搅拌研磨，研磨后物料烘干，再经风选分级，得到粒径D50=5‑15μm的表面光滑、光洁无浮粉的微晶石墨微球；（2）石墨烯/糠醛树脂混合液配置：将石墨烯粉末分散于NMP中形成浓度为2mg/mL石墨烯分散液，再在高速搅拌下加入糠醛树脂和固化剂，均匀分散后得到石墨烯/糠醛树脂混合液；（3）包覆造粒：将步骤（1）中获得的微晶石墨微球与沥青按比例混合，搅拌加热至150‑250℃，缓慢加入石墨烯/糠醛树脂混合液，搅拌30Min后抽真空，保压保温下继续搅拌1.5‑2.5h，随后在搅拌下自然冷却至室温，过250目筛；（4）多级温度处理：将步骤（3）中得到的产物在氩气保护下以2℃/Min的升温速率升温至300‑350℃，保温1‑1.5h进行交联和热裂解，再以2℃/Min升温至800℃，保温1.5‑2h进行炭化，然后以5℃/Min升温至2800‑3200℃进行石墨化处理25‑50h，冷却后过筛得到微晶石墨负极材料。