[发明专利]改性电阻料、含其的石墨负极材料及其制备方法、应用

说明书

本发明公开了一种改性电阻料、含其的石墨负极材料及其制备方法、应用。改性电阻料的制备方法包括如下步骤：将电阻料经粉碎、分级、整形处理，即得；粉碎使用的设备的参数设置为：主分机频率为25‑50Hz，分级机频率为20‑35Hz，风机频率为20‑40Hz；分级、整形的操作采用分级整形一体机设备，分级整形一体机设备的参数设置为：主分机频率为30‑60Hz，分级机频率为10‑40Hz，风机频率为30‑50Hz。本发明变废为宝利用废弃的电阻料为原料，用于制备石墨负极材料，工序简单、生产成本低、可规模化生产；制备的石墨负极材料振实密度较高，具有较好的电池容量效率、倍率、膨胀性能。

技术领域

本发明涉及一种改性电阻料、含其的石墨负极材料及其制备方法、应用。

背景技术

使用人造石墨负极材料加工制造的锂离子电池优势显著，其高能量密度、优秀倍率性能、低膨胀、优秀快充能力、高循环比且无记性效应、安全无污染等。目前锂离子电池主要应用于消费类电子设备转向储能设备、动力设备，市场需求量逐年几何倍增长。

随着市场的普及，目前动力能源相比消费类电子，对于负极材料的要求，除了优秀的物理电化学性能，聚焦于普通大众的中低端广泛群体，对于成本控制提出了高要求。目前市场的电动混动新能源汽车，加工成本普遍偏高，不利于EV动力汽车的普及。因此近年来针对人造石墨的负极材料低成本高性能高安全研究，已经成为普遍研究方向。

电阻料是一种在石墨化加工工序中，作为辅料搭配在坩埚或者电极周围，其作用通常用来导电及加热所加工的坩埚或电极，在电阻料首次石墨化后，其粉末电阻会出现大幅度下降，导电性变差，结果是被加工后不能再充当石墨化辅料，以往的处理方式是作为增碳剂或者报废处理。

中国专利申请CN106981657A公开了一种石墨负极材料的制备方法，其以石油焦、沥青焦和电阻料中的一种或多种作为原材料制备石墨负极材料，但其工艺路线冗长、需要对原料多次焙烧，污染大，电阻料灰分/挥发分/硫含量高；工序中添加了一定比例催化剂掺混产生污染，且增加了对石墨化工序中坩埚或者电极损耗，缩短其使用寿命，成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中制备石墨负极材料成本高、或制备方法复杂的缺陷，提供一种改性电阻料、含其的石墨负极材料及其制备方法、应用。本发明提供的改性电阻料制备方法简单，改性电阻料用于制备石墨负极材料成本低廉、方法简单，制备的石墨负极材料性能优良。

本发明变废为宝地将以被加工后的电阻料废弃物作为原料，制备石墨负极材料，被加工后的电阻料结构发生变化，质地变得很硬，加工困难，如果通过二次或多次造粒，则工艺成本高，本发明通过调整工艺，控制粒径和振实密度，将其作为原料制备得到的石墨负极材料可实现与煅后石油焦加工的石墨负极的电化学性能相当，不仅工艺简单，还大大降低了成本。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种改性电阻料的制备方法，其包括如下步骤：将电阻料经粉碎、分级、整形处理，即得；其中，

所述粉碎使用的设备的参数设置为：主分机频率为25-50Hz，分级机频率为20-35Hz，风机频率为20-40Hz；

所述分级、整形的操作采用分级整形一体机设备，所述分级整形一体机设备的参数设置为：主分机频率为30-60Hz，分级机频率为10-40Hz，风机频率为30-50Hz。

本发明中，所述电阻料是指石油煅后焦、煤系煅后焦、沥青煅后焦和冶金煅后焦中的一种或多种经首次或多次石墨化加工之后的电阻料废弃物。所述石墨化加工一般是指电阻料在本领域常规的石墨化加工工序中通常作为辅料搭配在坩埚或者电极周围，用来导电及加热所加工的坩埚或电极的加工工序。

本发明中，较佳地，所述电阻料是由石油煅后焦经过首次石墨化获得。