[发明专利]一种碳包覆石墨负极材料的生产工艺

说明书

本发明公开了一种碳包覆石墨负极材料的生产工艺，包括以下步骤；氧化造孔、配置混合液、混合干燥、碳化处理等步骤，本发明涉及石墨负极材料加工技术领域，本工艺操作简单，成本低廉，通过对石墨进行氧化造孔，有利于石墨在充放电过程中锂离子的嵌入以及脱出，从而提高充放电效率，同时通过离子液体将碳源包覆在石墨负极外侧，进一步提高石墨的电化学性能，对现有的石墨负极材料作出了改进，给人们的使用带来了方便。

技术领域

本发明涉及石墨负极材料加工技术领域，具体为一种碳包覆石墨负极材料的生产工艺。

背景技术

锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的，由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着二十世纪末微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。

目前，石墨作为锂电池常用的负极材料，然而传统碳包覆石墨负极材料制备过程复杂，操作繁琐，且生产出的负极材料充放电效率不高，使用不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳包覆石墨负极材料的生产工艺，解决了现有生产工艺过程复杂，操作繁琐，碳包覆石墨负极材料充放电效率低的问题。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种碳包覆石墨负极材料的生产工艺，包括以下步骤：

S1：配置浓度为3～8mg/mL的高锰酸钾溶液，向其中加入石墨搅拌，使石墨氧化，并在表面形成孔洞，过滤，洗涤2～3次，烘干得到多孔石墨；

S2：向反应釜内加入有机溶剂，并加入酚醛树脂溶解形成12wt％～16wt％溶液，然后加入离子液体混合，得到混合液；

S3：将S1得到的多孔石墨加入S2的混合液内，将反应釜内温度升高至50～60℃，并通入惰性气体，反应2～3小时，得到反应物；

S4：将反应物放入真空干燥箱内干燥；

S5：将步骤S4干燥完毕的反应物在900～1800℃进行碳化处理，持续5～15小时，冷却至室温后，粉碎过筛，得到碳包覆石墨负极材料。

优选的，所述有机溶剂为三氯乙烯、四氯化碳或乙醇中的任意一种。

优选的，S2中所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐。

优选的，所述离子液体的质量百分比浓度为2wt％～8wt％。

优选的，步骤S3所述惰性气体为氮气或氩气中的任意一种。

优选的，步骤所述S4中干燥温度为45～50℃，干燥时间为18～22h。

本发明的有益效果是：

本工艺操作简单，成本低廉，通过对石墨进行氧化造孔，有利于石墨在充放电过程中锂离子的嵌入以及脱出，从而提高充放电效率，同时通过离子液体将碳源包覆在石墨负极外侧，进一步提高石墨的电化学性能，对现有的石墨负极材料作出了改进，给人们的使用带来了方便。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种碳包覆石墨负极材料的生产工艺，包括以下步骤：

S1：配置浓度为3mg/mL的高锰酸钾溶液，向其中加入石墨搅拌，使石墨氧化，并在表面形成孔洞，过滤，洗涤2次，烘干得到多孔石墨；