[发明专利]一种低温高倍率动力电池石墨负极材料的制备方法

摘要

本发明公开一种低温高倍率动力电池石墨负极材料的制备方法，包括有如下步骤：通过使用简单高效的喷雾干燥法团聚造粒，获得多孔石墨二次颗粒团聚物，再进行二次表面包覆，获得用于锂离子电池的低温石墨负极材料。在此负极材料结构中，经微膨胀技术改性的石墨，通过在其颗粒内预制一定的预膨胀空间，在充放电过程中有效地抑制了因石墨膨胀而导致的“核‑壳”结构的破坏，更好的维持了其“核‑壳”结构，尤其在快速充放电的情况下，具有更加良好的循环稳定性。由微米石墨造粒后，一次石墨小颗粒在核内的多孔碳基体中团聚成二次颗粒，其各向同性程度高，充放电造成的单方向的胀缩小，从而大大提高了低温高倍率石墨负极材料的低温嵌锂性能、倍率性能。

主权项

1.一种低温高倍率动力电池石墨负极材料的制备方法，其特征在于：包括有如下步骤：(1) 整形粉碎将天然鳞片石墨加入到粉碎机中进行搅拌球磨，采用湿法搅拌磨整形；所述湿法搅拌磨整形工艺条件包括有：采用直径为1‑3mm 的球形氧化锆为磨介，以聚丙烯酸铵或六偏磷酸钠作为助磨剂, 将天然鳞片石墨、磨介、助磨剂、第一溶剂一起加入到球磨机中，整个体系中溶剂质量分数70‑90％，磨介、助磨剂的用量分别为石墨质量的1 ～ 20 倍、0.1‑0.5％，球墨机频率：30‑50HZ，球墨时间：4‑8h，制得石墨的粒度为D50 ＝ 2‑10um；(2) 插层微膨将步骤(1) 得到的石墨粉末与浓酸混合后，超声搅拌0.5‑1h 后，通过离心机分离粉体，并对粉体用纯水和乙醇分别洗涤至PH ＝ 6‑8，在80℃干燥10‑24h ；在保护气氛和500‑900℃的温度中，保温1‑10h 后冷却至室温；(3) 团聚造粒将步骤(2) 所获得的微膨胀石墨与碳源及第二溶剂一起加入高速搅拌机中，搅拌1‑4h，搅拌频率30‑50HZ ；(4) 炭化烧结将包覆有碳源的团聚造粒物置于保护气氛中进行炭化烧结处理10‑48h，炭化温度为1000‑1500 度，得到低温高倍率石墨负极材料。