[发明专利]一种酸改性球形天然石墨负极材料的制备方法在审

专利信息
申请号: 201810366339.1 申请日: 2018-04-23
公开(公告)号: CN108751187A 公开(公告)日: 2018-11-06
发明(设计)人: 石永倩;王可;裴志彬;蔡桂凡;江海波;郭倩 申请(专利权)人: 合肥国轩高科动力能源有限公司
主分类号: C01B32/21 分类号: C01B32/21;H01M4/587;H01M10/0525
代理公司: 合肥市长远专利代理事务所(普通合伙) 34119 代理人: 段晓微
地址: 230000 安*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 球形天然石墨 负极材料 酸改性 分散液 固料 制备 倍率性能 天然石墨 炭化 酸溶液 可控
【说明书】:

一种酸改性球形天然石墨负极材料的制备方法,包括如下步骤:将天然石墨分散于酸溶液中,得到分散液a;分离出分散液a中固体,干燥,得到固料b;升温,将固料b炭化,粉碎,得到酸改性球形天然石墨负极材料。本发明方法简单,条件温和可控,所得的酸改性球形天然石墨负极材料倍率性能优异。

技术领域

本发明涉及锂离子动力电池负极材料技术领域,尤其涉及一种酸改性球形天然石墨负极材料的制备方法。

背景技术

石墨是目前主流的商业化锂电负极材料,但由于石墨本身结构特性的制约,石墨负极材料的发展也遇到了瓶颈,比如比容量已经到达极限、不能满足大型动力电池所要求的持续大电流放电能力等。天然石墨不能直接用于锂离子电池负极材料,最主要的原因是在充电过程中,会发生溶剂分子随锂离子共嵌入石墨片层而引起石墨层“剥落”的现象,造成结构的破坏从而导致电极循环性能迅速变坏。因此要制备高循环性能的石墨负极材料,必须对其改性研究。

发明内容

基于背景技术存在的问题,本发明提出了一种酸改性球形天然石墨负极材料的制备方法,本发明方法简单,条件温和可控,所得的酸改性球形天然石墨负极材料倍率性能优异。

本发明提出了一种酸改性球形天然石墨负极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1、将天然石墨分散于酸溶液中,得到分散液a;

S2、分离出分散液a中固体,干燥,得到固料b;

S3、升温,将固料b炭化,粉碎,得到酸改性球形天然石墨负极材料。

优选地,S1中,所用的酸为H2SO4、HNO3、H3PO4、H2O2、HF中的至少一种。

优选地,S1中,所述酸溶液的浓度为1-5mol/L。

优选地,S1中,天然石墨采用超声搅拌方式分散,搅拌时间为2-12h。

优选地,S1中,天然石墨分散时的温度控制为0-120℃;

优选地,S1中,天然石墨分散时的温度控制为60-100℃。

优选地,S2中,采用抽滤方式分离出固料。

优选地,S2中,采用烘箱干燥,干燥温度为60-100℃。

优选地,S3中,炭化过程采用惰性气体保护。

优选地,所述惰性气体为氩气。

优选地,S3中,炭化温度为600-1600℃。

优选地,S3中,升温速率为0.1-10℃/min。

优选地,S3中,炭化时间为1-10h。

优选地,S3中、粉碎方式为球磨。

优选地,球磨时间为5-10h。

优选地,球磨速度为300-800r/min。

优选地,S3中,固料b经炭化、粉碎后过200-600目筛。

本发明以球形天然石墨为原料,并分别用H2SO4、HNO3、H3PO4、H2O2、HF对其进行氧化改性,改性方法简单,条件温和可控,改性后的天然石墨负极材料作为锂离子负极材料,循环性能明显提高,在动力电池实际应用领域具有广泛的前景。

附图说明

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