專利名稱::一種鋰電池炭負(fù)極材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種電池負(fù)極材料及其制備方法,特別是涉及一種鋰離子電池炭負(fù)極材料及其制備方法。
背景技術(shù):
: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禾nMCMB,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。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,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。沒有經(jīng)過改性的天然石墨負(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題。經(jīng)過圓整化和表面處理的天然石墨雖然電性能有明顯改善,但仍有電容量衰減較快和生產(chǎn)成本較高的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是保持產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到市售天然石墨包覆材料的性能指標(biāo)基礎(chǔ)上,大幅度降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明的提供一種以優(yōu)質(zhì)無煙煤為原料制備而成的鋰離子電池負(fù)極材料,包括包覆層和內(nèi)核,其特征在于內(nèi)核原料為優(yōu)質(zhì)無煙煤。一種鋰電池炭負(fù)極材料制備方法,包括以下步驟1、將無煙煤粉和包覆層原料混合物按1/110的比例進(jìn)行固液混合,其中包覆層原料混合物包括煤焦油、煤瀝青、石油瀝青;2、在35050(TC的溫度范圍內(nèi),在O.0110MPa壓力條件下進(jìn)行聚合反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間100420分鐘;3、分離后進(jìn)行干燥;4、9001200。C溫度下進(jìn)行炭化處理,在27003ooox:溫度下進(jìn)行石墨化處理。其中歩驟1中無煙煤粉末的平均粒徑D6o為115um;本發(fā)明得到的這種炭負(fù)極材料具有各向同性度好、比容量高、循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn),特別是具有較低的生產(chǎn)成本。具體實(shí)施例方式<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>采用GB/18287-2000鋰離子電池總規(guī)范對(duì)實(shí)施例1-10產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè),其結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>通過檢測(cè),實(shí)施例1-10的產(chǎn)品性能基本上達(dá)到了市售天然石墨材料的指標(biāo),由于米用了優(yōu)質(zhì)無煙煤作為原料,較大降低了生r權(quán)利要求1、一種鋰電池炭負(fù)極材料,包括包覆層和內(nèi)核,其特征在于內(nèi)核原料采用太西無煙煤。2、一種鋰電池炭負(fù)極材料制備方法,包括以下步驟1)將太西無煙煤粉和包覆層原料混合物按1:11:10的比例進(jìn)行固液混合,其中包覆層原料混合物包括煤焦油、煤瀝青、石油瀝青;2)在35050(TC的溫度范圍內(nèi),在0.0110MPa壓力條件下進(jìn)行聚合反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間100420分鐘;3)分離后進(jìn)行干燥;4)900120(TC溫度下進(jìn)行炭化處理,在27003000。C溫度下進(jìn)行石墨化處理。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋰電池炭負(fù)極材料制備方法,其特征在于步驟1中太西無煙煤粉末的平均粒徑De。為115txm。全文摘要一種鋰電池炭負(fù)極材料及其制備方法,其特征在于內(nèi)核原料為太西無煙煤。制備方法包括以下步驟①將太西無煙煤粉和包覆層原料混合物按1∶1~1∶10的比例進(jìn)行固液混合,其中包覆層原料混合物包括煤焦油、煤瀝青、石油瀝青;②在350~500℃的溫度范圍內(nèi),在0.01~10MPa壓力條件下進(jìn)行聚合反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間100~420分鐘;③分離后進(jìn)行干燥;④900~1200℃溫度下進(jìn)行炭化處理,在2700~3000℃溫度下進(jìn)行石墨化處理。文檔編號(hào)H01M4/02GK101651199SQ20091006989公開日2010年2月17日申請(qǐng)日期2009年7月27日優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日發(fā)明者臧文平申請(qǐng)人:唐山金灣特碳石墨有限公司