1.本发明涉及电池材料制备技术领域,尤其涉及一种石墨负极材料的制备方法、石墨负极及其应用。
背景技术:
2.二次电池因其具有较高的能量密度、优秀的动力学性能、长循环寿命和清洁环保等特点,被广泛应用于动力类和消费类新能源领域。其中,石墨负极仍然是当前负极材料市场需求的主流,但随着消费者对二次电池高比容量兼顾高动力学性能的要求越来越严苛,仅具备单一的高比容量或者高动力学性能石墨负极已越来越难以满足消费者需求。
3.目前,兼顾高比容量和高动力学性能的石墨负极常规的方案是将具有高比容量的石墨材料和高动力学性能的石墨材料简单进行一定比例的混合,以追求两者优势性能的兼顾。然后实际电池应用过程中,这种简单的石墨化产品的混合容易出现充放电不均匀而导致明显锂枝晶析出的风险,甚至发生电池的安全事故。
4.另一方面,采用高比容量的原料和高动力学特征的原料相结合,混合造粒形成复合二次颗粒结构已成为一种前景可观的研究方向。然而现有高比容量的原料和高动力学特征的原料单一或者混合造粒技术,在实际生产过程中常面临造粒程度较低、粘结强度低且造粒不均匀等一系列问题,会进一步影响石墨负极在电池循环过程中循环膨胀和循环寿命等性能。
5.为改善这种单一或者混合原料造粒后二次颗粒粘结强度低、稳定性差,应用于电池动力学性能不足,循环膨胀和循环寿命恶化风险高等问题,亟需开发一种具备高动力学、低膨胀和长寿命性能的石墨负极材料。
技术实现要素:
6.基于上述问题,本发明通过对原料焦炭进行改性处理可得到一种具有高动力学性能和造粒性能的石墨负极材料,其可极大改善二次电池的循环性能。
7.为实现上述目的,本发明第一方面提供了一种石墨负极材料的制备方法,包括步骤:
8.(1)制备焦骨料
9.将若干种焦炭分别经粗破、磨粉和分级处理得到对应的若干种焦骨料;
10.(2)制备改性焦炭
11.于所述若干种焦骨料中分别加入酸性溶液,再搅拌后制得浆料,所述浆料经洗涤、抽滤、脱水烘干后得到对应的若干种第一物料;
12.(3)制备第二物料
13.将至少两种所述第一物料进行混合得第二物料,或将至少一种所述焦骨料和至少一种所述第一物料混合得第二物料;
14.(4)包覆及石墨化
15.将所述第二物料与包覆剂混合后进行造粒及石墨化。
16.本发明的石墨负极材料的制备中,先将前期处理的焦骨料进行酸性溶液改性处理。对焦
声明:
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我是此专利(论文)的发明人(作者)