[发明专利]改性天然石墨材料及其制备方法、负极极片和锂离子电池

权利要求书

1.一种改性天然石墨材料，其特征在于，包括：

天然石墨基体；

非石墨化碳，所述天然石墨基体内部的至少部分孔隙被所述非石墨化碳填充；

所述改性天然石墨材料的孔体积为0.004cm³/g～0.009cm³/g。

2.根据权利要求1所述的改性天然石墨材料，其特征在于，所述改性天然石墨材料具有如下特征a)～c)中的至少一个：

a)所述天然石墨基体的至少部分外表面上设有所述非石墨化碳；

b)所述非石墨化碳由含碳有机物经炭化处理转化而来；

c)所述含碳有机物的软化点温度为20℃～300℃；和/或，所述含碳有机物包括石油沥青、煤沥青、中间相沥青、酚醛树脂、环氧树脂、煤焦油和重质油中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的改性天然石墨材料，其特征在于，所述改性天然石墨材料具有如下特征d)～f)中的至少一个：

d)所述改性天然石墨材料的粒径D50为8μm～25μm；

e)所述改性天然石墨材料的振实密度为1.0g/cc～1.3g/cc；

f)所述改性天然石墨材料的比表面积为0.8m²/g～1.4m²/g。

4.一种改性天然石墨材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将天然石墨原料与第一改性剂混合，得到第一混合物；

使所述第一混合物升温至第一温度，抽真空，并依次进行第一次保温、升温至第二温度、第二次保温、降温至第三温度；及

往所述第一混合物中加入第二改性剂，得到第二混合物；

再使所述第二混合物升温至第一温度，抽真空，并依次进行第一次保温、升温至第二温度、第二次保温、降温至第三温度，得到所述改性天然石墨材料；

其中，所述改性天然石墨材料包括天然石墨基体及非石墨化碳；所述天然石墨基体内部的至少部分孔隙被所述非石墨化碳填充；

所述改性天然石墨材料的孔体积为0.004cm³/g～0.009cm³/g。

5.根据权利要求4所述的改性天然石墨材料的制备方法，其特征在于，所述改性天然石墨材料具有如下特征a)～f)中的至少一个：

a)所述天然石墨基体的至少部分外表面上设有所述非石墨化碳；

b)所述第一改性剂和所述第二改性剂均为含碳有机物，所述非石墨化碳由所述含碳有机物经炭化处理转化而来；

c)所述含碳有机物的软化点温度为20℃～300℃；和/或，所述含碳有机物包括石油沥青、煤沥青、中间相沥青、酚醛树脂、环氧树脂、煤焦油和重质油中的至少一种；

d)所述改性天然石墨材料的粒径D50为8μm～25μm；

e)所述改性天然石墨材料的振实密度为1.0g/cc～1.3g/cc；

f)所述改性天然石墨材料的比表面积为0.8m²/g～1.4m²/g。

6.根据权利要求4～5任一项所述的改性天然石墨材料的制备方法，其特征在于，其满足以下条件g)～m)中的至少一者：

g)所述真空环境的压力为-0.15MPa～-0.05MPa；

h)所述第一温度高于所述第一改性剂/第二改性剂的软化点温度至少30℃；

i)所述第一次保温的时间为1h～3h；

j)所述第二温度为620℃～680℃；

k)所述第二次保温的时间为1h～3h；

l)所述第三温度为所述第一改性剂/第二改性剂的软化点温度；

m)所述天然石墨原料的质量与所述第一改性剂和第二改性剂的总质量的比例为95：5～70：30。