沥青焦及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114133945A(43)申请公布日2022.03.04(21)申请号202010922851.7(22)申请日2020.09.04(71)申请人国家能源投资集团有限责任公司地址100011北京市东城区安定门西滨河路22号申请人北京低碳清洁能源研究院(72)发明人潘广宏梁文斌刘均庆梁朋(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人刘依云乔雪微(51)Int.Cl.C10B55/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称沥青焦及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及沥青焦技术领域，公开了一种沥青焦及其制备方法和应用，所述沥青焦的Fe元素含量＜20ppm，Si元素含量＜30ppm，S元素含量＜40ppm，ID与IG的比值为1‑1.2，空气下最大失重速率为4.9‑6.05％/min，且所述沥青焦以煤基中间相沥青为原料制备得到。本发明制备沥青焦的收率高，空气稳定性好，可广泛应用于工业产品中。CN114133945ACN114133945A权利要求书1/1页1.一种沥青焦，其特征在于，所述沥青焦的Fe元素含量＜20ppm，Si元素含量＜30ppm，S元素含量＜40ppm，ID与IG的比值为1-1.2，空气下最大失重速率为4.9-6.05％/min，且所述沥青焦以煤基中间相沥青为原料制备得到。2.根据权利要求1所述的沥青焦，其中，所述沥青焦的ID与IG的比值为1-1.1，空气下最大失重速率为4.9-5.05。3.根据权利要求1或2所述的沥青焦，其中，所述煤基中间相沥青的中间相含量＞40wt％，优选＞80wt％；所述煤基中间相沥青的软化点＞200℃，优选为310-400℃；优选地，所述煤基中间相沥青在900℃下的残炭率＞60wt％。4.一种沥青焦的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)在氧化气氛下，将煤基中间相沥青与碱源混合加热进行预烧；(2)将所得预烧产物水洗至中性后干燥；(3)在惰性气氛下，将步骤(2)所得产物进行焦化，得到沥青焦。5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(1)中，所述煤基中间相沥青与碱源的质量比为(2-1000)：1，优选为(4-500)：1；优选地，所述碱源选自碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾和碳酸钙中的至少一种，更优选为碳酸锂和/或碳酸钠。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，步骤(1)中，所述煤基中间相沥青的中间相含量＞40wt％，优选＞80wt％；所述煤基中间相沥青的软化点＞200℃，优选为310-400℃；优选地，所述煤基中间相沥青在900℃下的残炭率＞60wt％。7.根据权利要求4-6中任意一项所述的方法，其中，步骤(1)中，所述预烧的温度为100-900℃，优选为200-500℃；所述预烧的时间为1-30h。8.根据权利要求4-7中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，所述干燥的温度为80-120℃，干燥的时间为8-12h。9.根据权利要求4-8中任意一项所述的方法，其中，步骤(3)中，所述焦化的温度为900-2200℃，优选为1100-2000℃；所述焦化的时间为1-50h；优选地，所述焦化过程以0.5-10℃/min的升温速率升温至焦化的温度，更优选为1℃/min。10.权利要求4-9中任意一项所述的制备方法制得的沥青焦。11.权利要求1-3和10中任意一项所述的沥青焦在工业产品中的应用。12.根据权利要求11所述的应用，其中，所述工业产品包括二次电池负极材料、阳极糊、石墨电极、导电材料或储氢材料。2CN114133945A说明书1/5页沥青焦及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及沥青焦技术领域，具体地涉及一种沥青焦及其制备方法和应用。背景技术[0002]随着全球环境污染的加剧，各国政府都加大了对环境污染的治理力度。汽车尾气作为环境污染的罪魁祸首之一，无疑将受到特别的重视。在各国政府的推动下，新能源汽车的研发与应用成为汽车产业的重点发展领域。其中锂电材料是发展最快的一种新能源材料。负极材料对锂电池的首次效率、循环性能和安全性能有直接影响。其中石油焦、沥青焦、针状焦等是优质的锂离子电池负极材料，因此，国内对沥青焦投入了大量的研究。[0003]CN105199766A公开了一种用于动力锂电池负极材料的中间相碳微球原料的制备方法，该方法包括将煤沥青和稳定剂混合，聚合，萃取，离心分离得到中间相碳微球，满足锂电负极原料的使用需求。[0004]CN110437862A公开了一种中间相沥青焦的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)向煤焦油沥青添加醇类物质和芳烃类溶剂进行预处理，脱除喹啉不溶物，得到精制沥青；(2)对所述步骤(1)的精制沥青加入粘度调节剂进行粘度调整，得到调制沥青；(3)将所述步骤