一種高容量型天然石墨負(fù)極材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高容量型天然石墨負(fù)極材料的制備方法，包括以下步驟：1）將水250~300重量份、氫氧化鈉15~20重量份、EDTA 25~30重量份、環(huán)烷酸15~20重量份、磷酸酯5~10重量份、亞硝酸鈉2~5重量份、三乙醇胺15~20重量份混合均勻制得處理液；2）將球形天然石墨與處理液按質(zhì)量比3:1~5:1混合均勻，在300~500℃下混煉4~6h；3）冷卻至常溫后，破碎至D50在5mm以下；4）在惰性氣體保護(hù)下，加熱至300~500℃，并保溫30min；5）用磨粉機(jī)磨粉D50為10~15μm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的石墨負(fù)極材料放電容量大，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，循環(huán)性能好，質(zhì)量穩(wěn)定。
【專利說(shuō)明】
一種高容量型天然石墨負(fù)極材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種高容量型天然石墨負(fù)極材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋰離子電池負(fù)極材料以炭材料為主，主要有人造石墨和天然石墨兩種。人造石墨 有中間相炭微球如CMS和MCMB，還有中間相炭纖維MCF和人造石墨粉。前兩種人造石墨是 被廣泛采用的負(fù)極材料，具有顆粒形態(tài)好、不可逆容量損失低、循環(huán)壽命穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，但也 存在生產(chǎn)成本高、放電容量低的不足，中間相炭微球的放電容量一般在320mAh/g左右。不 規(guī)則形態(tài)人造石墨粉由于存在振實(shí)密度低、比表面積高的缺點(diǎn)不適合直接作為負(fù)極材料使 用。天然石墨原料成本低，其較高的石墨化度使其具有較高的嵌鋰能力，但是片狀的天然石 墨同樣存在振實(shí)密度低、比表面積高的缺點(diǎn)，不適合直接作為負(fù)極材料使用。沒(méi)有經(jīng)過(guò)改性 的天然石墨負(fù)極材料首次不可逆容量損失很高，一般會(huì)達(dá)到10%，在循環(huán)時(shí)由于發(fā)生溶劑 共嵌入，造成容量衰減快等問(wèn)題。
[0003] 長(zhǎng)期以來(lái)，為了提高人造石墨的電容量、減少天然石墨的首次不可逆容量損失提 高其循環(huán)性能，一直是研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，特別是對(duì)于天然石墨的改性提出了很多方法。例如 中國(guó)專利 200410018078. 2 和中國(guó)專利 201210516768. 5。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高容量型天然石墨負(fù)極材料的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是： 一種高容量型天然石墨負(fù)極材料的制備方法，包括以下步驟： 1) 將水250~300重量份、氫氧化鈉15~20重量份、EDTA 25~30重量份、環(huán)烷酸15~20重 量份、磷酸酯5~10重量份、亞硝酸鈉2~5重量份、三乙醇胺15~20重量份混合均勻制得處理 液； 2) 將球形天然石墨與處理液按質(zhì)量比3:1~5:1混合均勻，在300~500°C下混煉4~6h， 3) 冷卻至常溫后，破碎至D50在5mm以下； 4) 在惰性氣體保護(hù)下，加熱至300~500°C，并保溫30min ; 5) 用磨粉機(jī)磨粉D50為10~15ym。
[0006] 進(jìn)一步，所述惰性氣體為氮?dú)狻?br>[0007] 進(jìn)一步，所述球形天然石墨與處理液按質(zhì)量4:1混合均勻。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的石墨負(fù)極材料放電容量大，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，循環(huán)性 能好，質(zhì)量穩(wěn)定。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0010] 實(shí)施例1 一種高容量型天然石墨負(fù)極材料的制備方法，包括以下步驟： 1) 將水250重量份、氫氧化鈉15重量份、EDTA 25重量份、環(huán)烷酸15重量份、磷酸酯5 重量份、亞硝酸鈉2重量份、三乙醇胺15重量份混合均勻制得處理液； 2) 將球形天然石墨與處理液按質(zhì)量比3:1混合均勻，在300°C下混煉4h， 3) 冷卻至常溫后，破碎至D50在5mm以下； 4) 在惰性氣體保護(hù)下，加熱至300°C，并保溫30min ; 5) 用磨粉機(jī)磨粉D50為10~15ym。
[0011] 實(shí)施例2 一種高容量型天然石墨負(fù)極材料的制備方法，包括以下步驟： 1) 將水300重量份、氫氧化鈉20重量份、EDTA30重量份、環(huán)烷酸20重量份、磷酸酯10 重量份、亞硝酸鈉5重量份、三乙醇胺20重量份混合均勻制得處理液； 2) 將球形天然石墨與處理液按質(zhì)量比5:1混合均勻，在500°C下混煉6h， 3) 冷卻至常溫后，破碎至D50在5mm以下； 4) 在惰性氣體保護(hù)下，加熱至500°C，并保溫30min ; 5) 用磨粉機(jī)磨粉D50為15ym。
[0012] 實(shí)施例3 一種高容量型天然石墨負(fù)極材料的制備方法，包括以下步驟： 1) 將水250重量份、氫氧化鈉20重量份、EDTA 25重量份、環(huán)烷酸20重量份、磷酸酯5 重量份、亞硝酸鈉5重量份、三乙醇胺15重量份混合均勻制得處理液； 2) 將球形天然石墨與處理液按質(zhì)量比4:1混合均勻，在400°C下混煉5h， 3) 冷卻至常溫后，破碎至D50在5mm以下； 4) 在惰性氣體保護(hù)下，加熱至400°C，并保溫30min ; 5) 用磨粉機(jī)磨粉D50為10~15ym。
[0013] 實(shí)施例4 對(duì)實(shí)施例1-3得到的石墨負(fù)極材料的主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如下表所示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高容量型天然石墨負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 將水250~300重量份、氫氧化鈉15~20重量份、EDTA 25~30重量份、環(huán)烷酸15~20重 量份、磷酸酯5~10重量份、亞硝酸鈉2~5重量份、三乙醇胺15~20重量份混合均勻制得處理 液； 2) 將球形天然石墨與處理液按質(zhì)量比3:1~5:1混合均勻，在300~500°C下混煉4~6h， 3) 冷卻至常溫后，破碎至D50在5mm以下； 4) 在惰性氣體保護(hù)下，加熱至300~500°C，并保溫30min ; 5) 用磨粉機(jī)磨粉D50為10~15μπι。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高容量型天然石墨負(fù)極材料的制備方法，其特征在于， 所述惰性氣體為氮?dú)狻?. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高容量型天然石墨負(fù)極材料的制備方法，其特征在于， 所述球形天然石墨與處理液按質(zhì)量4:1混合均勻。
【文檔編號(hào)】C04B41/65GK106032330SQ201510105741
【公開(kāi)日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月11日
【發(fā)明人】李艷芳, 李增, 李長(zhǎng)見(jiàn)
【申請(qǐng)人】河南田園新能源科技有限公司