石墨负极材料及其制备方法和锂离子电池.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CN114171738A(43)申请公布日2022.03.11(21)申请号202010947255.4(22)申请日2020.09.10(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1、2、3、4、5、6栋、7栋A、7栋B、8栋(72)发明人周海辉潘修军李东东张殿臣任建国(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人潘登(51)Int.Cl.H01M4/583(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书2页说明书9页附图1页(54)发明名称石墨负极材料及其制备方法和锂离子电池(57)摘要本发明提供了石墨负极材料及其制备方法和锂离子电池。石墨负极材料包括天然石墨内核、碳包覆层及石墨化填充剂，天然石墨内核内部具有孔隙；石墨化填充剂填充于所述天然石墨内核的内部孔隙中；且石墨化填充剂还形成所述碳包覆层。所述方法包括以下步骤：将天然石墨与填充剂混合后，粉碎得到石墨粉体；将所述石墨粉体在保护性气氛下石墨化处理，得到所述石墨负极材料。本发明提供的制备方法将天然石墨球形化、球形石墨与填充剂的混合包覆以及填充剂填充于球形石墨内部缝隙同时进行，减少了物料的周转及残留损失，工艺简单，生产效率高。CN114171738ACN114171738A权利要求书1/2页1.一种石墨负极材料，其特征在于，所述石墨负极材料包括：天然石墨内核，所述天然石墨内核内部具有孔隙；碳包覆层，所述碳包覆层形成于所述天然石墨内核的表面；石墨化填充剂，所述石墨化填充剂填充于所述天然石墨内核的内部孔隙中；且所述石墨化填充剂还形成所述碳包覆层。2.根据权利要求1所述的石墨负极材料，其特征在于，所述天然石墨内核的中值粒径为8μm～25μm；优选的，所述石墨化填充剂中的填充剂包括沥青及树脂中的至少一种；优选地，所述碳包覆层的厚度为10nm～100nm；所述石墨化填充剂的粒径为0.5um～10um；所述天然石墨内核的内部孔隙的孔体积为0.01cm3/g～0.08cm3/g；以所述石墨化填充剂质量为100％计，填充于所述天然石墨内核的内部孔隙中的石墨化填充剂的含量为20％-80％。3.一种石墨负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将天然石墨与填充剂混合，得到混合料；将所述混合料粉碎，得到石墨粉体；及对石墨粉体在保护性气氛下石墨化处理，得到所述石墨负极材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述天然石墨为天然鳞片石墨；优选地，所述天然石墨的中值粒径为10μm～150μm。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述填充剂包括沥青及树脂中的至少一种；优选地，所述沥青包括石油沥青、煤沥青、中间相沥青及改质沥青中的至少一种；优选地，所述沥青的中值粒径为1μm～10μm；优选地，所述树脂包括酚醛树脂和/或环氧树脂。6.根据权利要求3-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述天然石墨与填充剂的质量比为10:(0.5～3)；优选地，所述粉碎为粉碎同时球形化；优选地，所述石墨粉体的中值粒径为8μm～25μm；优选地，所述石墨粉体为球形石墨粉体。7.根据权利要求3-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述保护性气氛包括氮气气氛及氩气气氛中的至少一种；优选地，所述石墨化处理的温度为2000℃～3300℃，时间为10h～72h。8.根据权利要求3-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：对所述石墨化处理得到的产品进行打散和筛分。9.根据权利要求3-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将中值粒径为10μm～150μm的天然鳞片石墨与中值粒径为1μm～10μm沥青以10:(0.5～3)的质量比物理混合，得到混合料；将所述混合料粉碎球形化得到中值粒径为8μm～25μm球形石墨粉体；及对所述球形石墨粉体在保护性气氛下以2000℃～3300℃的温度石墨化处理10h～72h，2CN114171738A权利要求书2/2页得到所述石墨负极材料。10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含如权利要求1或2所述的石墨负极材料。3CN114171738A说明书1/9页石墨负极材料及其制备方法和锂离子电池技术领域[0001]本发明属于储能材料技术领域，涉及负极材料及其制备方法和锂离子电池，尤其涉及石墨负极材料及其制备方法和锂离子电池。背景技术[0002]锂离子电池具有工作电压高、容量密度高、循环寿命长及无记忆效应等优点，因而近年来，在3C产品、电动自行车、储能系统，特别是电动汽车中得到广泛应用。目前市场上锂离子电池负极材料主要为碳负极材料，其中包括软碳、硬碳以及石墨材料。石墨