一种负极材料、及其制备方法和用途.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CN111564607A(43)申请公布日2020.08.21(21)申请号201910114384.2(22)申请日2019.02.14(71)申请人贝特瑞新材料集团股份有限公司地址518106广东省深圳市光明新区公明办事处西田社区高新技术工业园第8栋(72)发明人苗恒黄健闫慧青(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/587(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书2页说明书9页附图1页(54)发明名称一种负极材料、及其制备方法和用途(57)摘要本发明提供了一种负极材料、及其制备方法和用途，所述负极材料的原料包括如下质量百分比的组分：高挥发分焦10-50％、天然石墨5-20％和基材加至100％，其中高挥发分焦的挥发分为5-20％；其中负极材料原料不包括粘结剂，可降低物料总挥发分，提高成品收率，减少加热过程中烟气挥发，有利于提高负极材料的容量和压实密度；在制备过程中不添加粘结剂，可大大缩短了焙烧时间，增加了石墨化装炉量，降低成本，对降低环境污染也有积极意义；制备工艺简单，原料易得，适用于工业生产。CN111564607ACN111564607A权利要求书1/2页1.一种负极材料，其特征在于，所述负极材料的原料包括如下质量百分比的组分：高挥发分焦10-50％天然石墨5-20％基材加至100％；其中高挥发分焦的挥发分为5-20％。2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述基材的含碳量为80％-100％，挥发分为0％-5％，优选含碳量为95％-100％，挥发分为0％-2％；优选地，所述基材包括针状焦、石油焦、沥青焦或煤中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的负极材料，其特征在于，所述高挥发分焦的挥发分为10-20％；优选地，所述高挥发分焦为高挥发分石油焦、高挥发分沥青焦或高挥发分针状焦中的任意一种或至少两种的组合，优选高挥发分石油焦和/或高挥发分沥青焦。4.根据权利要求1-3任一项所述的负极材料，其特征在于，所述天然石墨的含碳量为94％-100％，优选97％-100％；优选地，所述天然石墨包括天然鳞片石墨和/或微晶石墨，优选天然鳞片石墨。5.根据权利要求1-4任一项所述的负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将基材、高挥发分焦和天然石墨粉碎，混合，得到混合物，而后成型，得到压制品；(2)将步骤(1)得到的压制品进行焙烧和石墨化处理，得到所述负极材料。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述基材粉碎后的粒径为5-30μm；优选地，步骤(1)所述高挥发分焦粉碎后的粒径为5-30μm；优选地，步骤(1)所述天然石墨粉碎后的粒径为10-40μm；优选地，步骤(1)所述混合的温度为10-500℃；优选地，步骤(1)所述混合的时间为5-300min；优选地，步骤(1)所述混合的设备为高速分散机、双搅拌双加热混捏机、真空混捏机、V型混合机、槽型混合机、滚筒混合机、锥形双螺旋混合机、双重圆锥混合机或固相融合机中的任意一种；优选地，步骤(1)所述混合物中碳含量为85％-90％；优选地，步骤(1)所述混合物中挥发分为10％-15％；优选地，步骤(1)所述成型包括模压成型或静压成型；优选地，所述模压成型的设备为单柱式液压机、四柱式液压机、卧式液压机、立式液压机或万能液压机中的任意一种；优选地，所述静压成型的设备包括螺纹式冷等静压机、框架式冷等静压机、或热等静压机中的任意一种；优选地，步骤(1)所述压制品为圆柱体；优选地，所述圆柱体的直径为50-500mm，高度为200-800mm；优选地，步骤(1)所述压制品的密度为1.0-1.5g/cm3。7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述焙烧和石墨化处理是2CN111564607A权利要求书2/2页在保护性气体、提纯性气体或真空环境下进行的；优选地，所述保护性气体包括氦气、氖气、氩气或氮气中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述提纯性气体包括氯气、氟利昂或氟气中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(2)所述焙烧的温度为700-1500℃；优选地，步骤(2)所述焙烧的时间为5-30h；优选地，步骤(2)所述焙烧的设备为辊道窑、隧道窑、推板窑或煅烧窑中的任意一种；优选地，步骤(2)所述石墨化处理的温度为2800-3400℃；优选地，步骤(2)所述石墨化处理的设备为内串式石墨化炉或艾奇逊石墨化炉。8.根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括将得到的负极材料粉碎、整形以及除磁；优选地，所述粉碎包括机