[发明专利]一种低膨胀石墨负极材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）将石墨原料与改性剂混合后，进行加热，加热的温度为50-800℃，时间为0-300min且不包括0，加热的过程中伴有搅拌，得到改性的石墨；所述石墨原料在与改性剂混合前，先进行预处理，所述预处理包括粉碎、分级和整形；

所述石墨原料为天然石墨，所述天然石墨包括鳞片石墨；所述石墨原料的外观为椭球体或不规则长方体，内部结构为片状结构；所述石墨原料的粒度D50为8-13μm，3≤D90/D10≤4，振实密度≥0.9 g/cc，比表面积为3-10 m²/g；

在将所述石墨原料与改性剂混合时，加入造孔剂，以所述石墨原料与改性剂和造孔剂的总质量为100%计，所述造孔剂的质量分数为0-10wt%，且不包括0；

所述造孔剂为水溶性盐类造孔剂，所述水溶性盐类造孔剂包括氯化钠、氯化钾、硝酸钾、硝酸钠、硫酸钠或硫酸钾中的任意一种或至少两种的组合；

所述改性剂为酚醛树脂、环氧树脂、石油树脂、煤沥青、石油沥青、中间相沥青、煤焦油或重质油中的任意一种或至少两种的组合，所述石墨原料与改性剂的质量比为1:0.05-1:1；

（2）对步骤（1）所述改性的石墨在保护性气氛下进行热处理，得到热处理的石墨；所述热处理的温度为1000-3000℃，时间为1-10h；

（3）对步骤（2）所述热处理的石墨进行后处理，得到所述石墨负极材料；

所述后处理包括对步骤（2）所述热处理的石墨进行浸泡、固液分离、干燥、打散和过筛，所述浸泡为在水中浸泡。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述鳞片石墨为天然石墨矿经加工而获得的片状晶质石墨。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述鳞片石墨的碳含量在95%以上。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粉碎为机械粉碎。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分级通过分级机进行。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述整形通过整形机进行。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述改性剂的软化点为50-400℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，以所述石墨原料与改性剂和造孔剂的总质量为100%计，所述造孔剂的质量分数为4-6wt%。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述加热的时间为120-180min。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述保护性气氛包括氦气气氛、氖气气氛、氩气气氛、氮气气氛或氪气气氛中的任意一种或至少两种的组合。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固液分离为过滤。