[发明专利]一种高倍率快充石墨负极材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种高倍率快充石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤：将针状焦、石油焦、沥青焦中的一种或几种经过粗粉碎、精磨后进行球化整形处理，然后与第一碳源混合，先加热进行表面包覆，再高温碳化，然后进行高温石墨化处理得到人造石墨粉末；再将得到的人造石墨粉末与第二碳源混合，先加热进行表面包覆，再高温碳化，得到高倍率快充石墨负极材料。本发明所制备的石墨负极材料具有充放电倍率高、放电克容量大和循环性能好的优点，其制成的电池的综合性能优异。

技术领域

本发明涉及锂离子电池负极石墨材料技术领域，尤其涉及一种高倍率快充石墨负极材料的制备方法。

背景技术

近年来，随着EV动力电池的发展，人们除了对于长续航的要求以外，在使用过程中，人们还希望能够在短时间(20-30min)内能够完成50％Soc的补充，能够完成最后距离的电量；所以对于快充电池的需求越来越高，因此需要快充类石墨负极材料作匹配。目前，市场很多石墨材料在大倍率充电时容易在负极表面出现析锂的现象，对电芯安全问题影响很大。因此，如何使电芯在保证安全、性能的前提下，提高其快充能力，成为当前亟待解决的问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高倍率快充石墨负极材料的制备方法。

本发明提出的一种高倍率快充石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将针状焦、石油焦、沥青焦中的一种或几种经过粗粉碎、精磨后进行球化整形处理，得到石墨原料粉末；

S2、将步骤S1所述石墨原料粉末与第一碳源混合，在惰性气氛中加热至一定温度进行表面包覆，冷却后得到第一碳源包覆石墨原料；

S3、将步骤S2所述第一碳源包覆石墨原料在惰性气氛中进行高温碳化，冷却后得到一次碳化物料；

S4、将步骤S3所述一次碳化物料进行高温石墨化处理，冷却后得到人造石墨粉末；

S5、将步骤S4所述人造石墨粉末与第二碳源混合，在惰性气氛中加热至一定温度进行表面包覆，冷却后得到第二碳源包覆人造石墨；

S6、将步骤S5所述第二碳源包覆人造石墨在惰性气氛中进行高温碳化，冷却后得到高倍率快充石墨负极材料。

优选地，所述步骤S2中，石墨原料粉末与第一碳源的质量比为(90-95)：(5-10)。

优选地，所述步骤S5中，人造石墨粉末与第二碳源的质量比为(90-95)：(5-10)。

优选地，所述步骤S2中，表面包覆的温度为250-300℃，时间为1-1.5h，其具体方法为：先以1-3℃/min的升温速率升温至170-190℃，保温30-70min，再以1-2℃/min的升温速率升温至250-300℃，保温1-1.5h进行表面包覆。

优选地，所述步骤S3中，高温碳化的温度为1300-1500℃，时间为5-15h，其具体方法为：先以3-6℃/min升温速率升温至580-630℃，保温30-70min，再以2-4℃/min的升温速率升温至850-1000℃，保温1-3h，最后以1-2℃/min的升温速率升温至1300-1500℃，保温5-15h进行高温碳化。

优选地，所述步骤S4中，高温石墨化处理的温度为2500-3000℃，时间为20-60h，其具体方法为：先以3-6℃/min的升温速率升温至580-630℃，保温30-70min，再以3-5℃/min的升温速率升温至1700-2000℃，保温1-5h，最后以1-2℃/min的升温速率升温至2500-3000℃，保温20-60h进行高温石墨化处理。