高倍率石墨负极材料的制备方法、负极材料和锂离子电池.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CN105633408A(43)申请公布日2016.06.01(21)申请号201610140085.2H01M4/133(2010.01)(2010.01)(22)申请日2016.03.11H01M4/1393H01M10/0525(2010.01)(71)申请人江西紫宸科技有限公司地址330700江西省宜春市奉新县奉新工业园区申请人上海璞泰来新能源科技股份有限公司(72)发明人罗飞刘柏男张志清李辉刘芳冯苏宁陈卫(74)专利代理机构北京慧诚智道知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11539代理人李楠(51)Int.Cl.H01M4/583(2010.01)权利要求书1页说明书10页附图7页(54)发明名称高倍率石墨负极材料的制备方法、负极材料和锂离子电池(57)摘要本发明公开了一种高倍率石墨负极材料的制备方法、负极材料和锂离子电池，所述方法包括：将碳材料、粘接剂和导电剂混合制备浆料；对浆料进行喷雾干燥造粒或挤压混捏造粒，得到粒度大小为5μm～30μm的颗粒；将颗粒置于回转烧结炉内，在惰性气氛下进行烧结，保温时间为两小时，冷却至室温后得到块状材料；将块状材料打散至颗粒大小为5μm～30μm；使用液体沥青或树脂对打散的材料进行浸泽,再将浸泽后的材料置于回转烧结炉内，在惰性气氛下进行烧结，并将得到的材料再次打散至颗粒大小为5μm～30μm,在3000℃～3300℃进行石墨化处理，即得到高倍率石墨负极材料。CN105633408ACN105633408A权利要求书1/1页1.一种高倍率石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将60wt％～98wt％的碳材料、0.01wt％～25wt％的粘接剂和0.01wt％～15wt％的导电剂混合制备浆料；对所述浆料进行喷雾干燥造粒或挤压混捏造粒，得到粒度大小为5μm～30μm的颗粒；将所述颗粒置于回转烧结炉内，在500℃～1000℃的惰性气氛下进行烧结，保温时间为两小时，之后冷却至室温，得到烧结后的块状材料；将所述块状材料打散至颗粒大小为5μm～30μm；使用液体沥青或树脂对所述打散的材料进行浸泽；再将浸泽后的材料置于回转烧结炉内，在500℃～1000℃的惰性气氛下进行烧结，保温时间为两小时，之后冷却至室温，并将得到的材料再次打散至颗粒大小为5μm～30μm；在3000℃～3300℃将所述再次打散的颗粒进行石墨化处理，即得到所述高倍率石墨负极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸泽与浸泽后所述烧结的次数重复为1～3次。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳材料的颗粒大小为0.5μm～10μm，包括天然石墨、人造石墨、石墨碎、中间相碳微球、石油焦、沥青焦、针状焦、焦炭、软碳或硬碳中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂包括沥青、树脂、纤维素中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述导电剂包括炭黑、乙炔黑、炉黑、科琴碳、石墨颗粒或导电颗粒中的一种或多种，以及碳纳米管、碳纤维、导电纤维中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的条件包括：以2℃/min～5℃/min的升温速率，由室温升温至500℃～1000℃。7.一种应用上述权利要求1-6任一所述的制备方法制备的石墨负极材料。8.根据权利要求7所述的石墨负极材料，其特征在于，所述石墨负极材料的形貌为球形、椭球形、鹅卵石形或无规则的多边形中的一种或多种。9.根据权利要求7所述的石墨负极材料，其特征在于，所述石墨负极材料用于锂离子电池、锂离子电容器、锂硫电池或全固态电池的负极材料或其中一部分。10.一种包括上述权利要求7所述的石墨负极材料的锂离子电池。2CN105633408A说明书1/10页高倍率石墨负极材料的制备方法、负极材料和锂离子电池技术领域[0001]本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种高倍率石墨负极材料的制备方法、负极材料和锂离子电池。背景技术[0002]在目前商业化的锂离子电池负极材料中，碳负极材料包括石墨，软碳和硬碳，其中就克容量而言，石墨容量最高，理论容量为372mAh/g,目前实际容量发挥高达360mAh/g以上，正是因为碳材料具容量高、嵌/脱锂可逆性好、电位平台低以及循环性能优良等优点，其作为是3C类电子产品的主要负极材料并且得到了广泛应用。[0003]然而锂离子只能从石墨层的边缘，即平行于石墨层的方向进出石墨层结构，无法从垂直石墨层的方向进出，因此锂离子进出石墨层的扩散系数小，直接导致锂离子电池较差的倍率性能。此外，在高倍率下充放电时，当锂离子来不及扩散进入石墨层间时，锂离子集中在负极电极表面并被还原成活性极高的金属锂枝晶。金属锂枝