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石墨負極材料的制備方法、石墨負極及其應用與流程

684   編輯:中冶有色網   來源:廣東凱金新能源科技股份有限公司  
2023-10-24 14:54:17
1.本發明涉及電池材料制備技術領域,尤其涉及一種石墨負極材料的制備方法、石墨負極及其應用。 背景技術: 2.二次電池因其具有較高的能量密度、優秀的動力學性能、長循環壽命和清潔環保等特點,被廣泛應用于動力類和消費類新能源領域。其中,石墨負極仍然是當前負極材料市場需求的主流,但隨著消費者對二次電池高比容量兼顧高動力學性能的要求越來越嚴苛,僅具備單一的高比容量或者高動力學性能石墨負極已越來越難以滿足消費者需求。 3.目前,兼顧高比容量和高動力學性能的石墨負極常規的方案是將具有高比容量的石墨材料和高動力學性能的石墨材料簡單進行一定比例的混合,以追求兩者優勢性能的兼顧。然后實際電池應用過程中,這種簡單的石墨化產品的混合容易出現充放電不均勻而導致明顯鋰枝晶析出的風險,甚至發生電池的安全事故。 4.另一方面,采用高比容量的原料和高動力學特征的原料相結合,混合造粒形成復合二次顆粒結構已成為一種前景可觀的研究方向。然而現有高比容量的原料和高動力學特征的原料單一或者混合造粒技術,在實際生產過程中常面臨造粒程度較低、粘結強度低且造粒不均勻等一系列問題,會進一步影響石墨負極在電池循環過程中循環膨脹和循環壽命等性能。 5.為改善這種單一或者混合原料造粒后二次顆粒粘結強度低、穩定性差,應用于電池動力學性能不足,循環膨脹和循環壽命惡化風險高等問題,亟需開發一種具備高動力學、低膨脹和長壽命性能的石墨負極材料。 技術實現要素: 6.基于上述問題,本發明通過對原料焦炭進行改性處理可得到一種具有高動力學性能和造粒性能的石墨負極材料,其可極大改善二次電池的循環性能。 7.為實現上述目的,本發明第一方面提供了一種石墨負極材料的制備方法,包括步驟: 8.(1)制備焦骨料 9.將若干種焦炭分別經粗破、磨粉和分級處理得到對應的若干種焦骨料; 10.(2)制備改性焦炭 11.于所述若干種焦骨料中分別加入酸性溶液,再攪拌后制得漿料,所述漿料經洗滌、抽濾、脫水烘干后得到對應的若干種第一物料; 12.(3)制備第二物料 13.將至少兩種所述第一物料進行混合得第二物料,或將至少一種所述焦骨料和至少一種所述第一物料混合得第二物料; 14.(4)包覆及石墨化 15.將所述第二物料與包覆劑混合后進行造粒及石墨化。 16.本發明的石墨負極材料的制備中,先將前期處理的焦骨料進行酸性溶液改性處理。對焦
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