一种快充石墨复合材料及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115528231A(43)申请公布日2022.12.27(21)申请号202211216753.7C01B32/205(2017.01)(22)申请日2022.09.30C01B32/16(2017.01)(71)申请人深圳市金牌新能源科技有限责任公司地址518000广东省深圳市龙华区龙华街道清湖社区清湖村宝能科技园6栋4层B座L单位(72)发明人梁金(74)专利代理机构深圳壹舟知识产权代理事务所(普通合伙)44331专利代理师孔祥丹(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/583(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种快充石墨复合材料及其制备方法(57)摘要本发明实施例公开了快充石墨复合材料的制备方法，其制备过程为：将石油焦或针状焦原料，粘结剂及其金属造孔剂混合均匀并进行压块，之后进行石墨化使其金属造孔剂挥发在其原料的基体上留下微量孔洞，得到石墨复合材料；同时制备出含有金属催化剂的复合体，并通过气体雾化法沉积在石墨复合材料的表面，之后通过气相沉积法进行气相沉积得到碳纳米管掺杂无定形碳包覆石墨复合材料。其复合材料通过金属造孔剂在其内核留下的多孔结构提升材料保液性能并提升离子导电率，及其外壳表面金属催化剂碳化生成的碳纳米管提升外壳的电子导电率，并发挥其电子导电率和离子导电率双方的优势，提升材料的倍率性能。CN115528231ACN115528231A权利要求书1/1页1.一种快充石墨复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：称取石油焦或针状焦原料、粘结剂和金属造孔剂进行混合处理，并进行热压处理得到块状前驱体材料，再进行石墨化处理，得到多孔石墨前驱体材料；提供含有金属催化剂的复合体，以所述多孔石墨前驱体材料为基体，采用气体雾化法在所述多孔石墨前驱体材料表面沉积金属催化剂，得到金属催化剂掺杂石墨复合材料；提供惰性气氛，将所述金属催化剂掺杂石墨复合材料在碳源气体中进行碳化处理，得到碳纳米管掺杂无定形碳包覆石墨复合材料。2.根据权利要求1所述的快充石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述石油焦或针状焦原料、所述粘结剂和所述金属造孔剂的质量比为100：5～15：1～5；和/或，所述多孔石墨前驱体材料和所述含有金属催化剂的复合体的质量比为100：1～10。3.根据权利要求1所述的快充石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为石油沥青、煤沥青、酚醛树脂、糠醛树脂、环氧树脂中的至少一种；和/或，所述金属造孔剂为氧化铁、氧化镍、氧化钴、氧化钛、氧化铈、氧化钨中的至少一种。4.根据权利要求1所述的快充石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述热压处理的压力为5～10T，温度为25～100℃；和/或，所述石墨化处理的温度为2800～2900℃。5.根据权利要求1所述的快充石墨复合材料的制备方法，其特征在于，采用气体雾化法在所述多孔石墨前驱体材料表面沉积金属催化剂的步骤中，所述气体雾化法的雾化气体压力为2.0～5MPa，雾化温度为900～1200℃；所述沉积的时间为10～60分钟。6.根据权利要求1所述的快充石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述含有金属催化剂的复合体的制备方法包括：将1‑10份催化剂，0.5‑2份氮化锂与10份胶粘剂混合均匀，并通过热压机压制成厚度为0.5‑5mm的片状复合体，即得到含有金属催化剂的复合体。7.根据权利要求6所述的快充石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述金属催化剂为氯化铁、氯化镍、氯化钴中的至少一种；所述胶粘剂为聚丙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠中的至少一种。8.根据权利要求1所述的快充石墨复合材料的制备方法，其特征在于，将所述金属催化剂掺杂石墨复合材料在碳源气体中进行碳化处理的步骤中，所述碳源气体的通入量为10～100ml/min；所述碳化处理的温度为700～1100℃，时间为1～6小时。9.根据权利要求1所述的快充石墨复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳源气体为甲烷气体、乙烷气体、乙烯气体、乙炔气体、天然气中的至少一种。10.一种快充石墨复合材料，其特征在于，所述快充石墨复合材料由权利要求1～9任一所述的快充石墨复合材料的制备方法制备得到。2CN115528231A说明书1/7页一种快充石墨复合材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池材料制备领域，具体的说是一种快充石墨复合材料及其制备方法。背景技术[0002]石墨负极材料具有能量密度较高、循环性能较好、制备技术成熟、制造成本较低等特点，是锂离子电池主流的商业化负极材料；但随着市场对快速充电提出越来越高的要求，希望在室温和低温条件下提升快充能力，使得石墨负极材料必须经过特殊