一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤：1）将水250~300重量份、氢氧化钠15~20重量份、EDTA 25~30重量份、环烷酸15~20重量份、磷酸酯5~10重量份、亚硝酸钠2~5重量份、三乙醇胺15~20重量份混合均匀制得处理液；2）将球形天然石墨与处理液按质量比3:1~5:1混合均匀，在300~500℃下混炼4~6h；3）冷却至常温后，破碎至D50在5mm以下；4）在惰性气体保护下，加热至300~500℃，并保温30min；5）用磨粉机磨粉D50为10~15μm。与现有技术相比，本发明提供的石墨负极材料放电容量大，生产工艺简单，循环性能好，质量稳定。
【专利说明】
一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池负极材料以炭材料为主，主要有人造石墨和天然石墨两种。人造石墨 有中间相炭微球如CMS和MCMB，还有中间相炭纤维MCF和人造石墨粉。前两种人造石墨是 被广泛采用的负极材料，具有颗粒形态好、不可逆容量损失低、循环寿命稳定的优点，但也 存在生产成本高、放电容量低的不足，中间相炭微球的放电容量一般在320mAh/g左右。不 规则形态人造石墨粉由于存在振实密度低、比表面积高的缺点不适合直接作为负极材料使 用。天然石墨原料成本低，其较高的石墨化度使其具有较高的嵌锂能力，但是片状的天然石 墨同样存在振实密度低、比表面积高的缺点，不适合直接作为负极材料使用。没有经过改性 的天然石墨负极材料首次不可逆容量损失很高，一般会达到10%，在循环时由于发生溶剂 共嵌入，造成容量衰减快等问题。
[0003] 长期以来，为了提高人造石墨的电容量、减少天然石墨的首次不可逆容量损失提 高其循环性能，一直是研究开发的重点，特别是对于天然石墨的改性提出了很多方法。例如 中国专利 200410018078. 2 和中国专利 201210516768. 5。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法。
[0005] 本发明的技术方案是： 一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤： 1) 将水250~300重量份、氢氧化钠15~20重量份、EDTA 25~30重量份、环烷酸15~20重 量份、磷酸酯5~10重量份、亚硝酸钠2~5重量份、三乙醇胺15~20重量份混合均匀制得处理 液； 2) 将球形天然石墨与处理液按质量比3:1~5:1混合均匀，在300~500°C下混炼4~6h， 3) 冷却至常温后，破碎至D50在5mm以下； 4) 在惰性气体保护下，加热至300~500°C，并保温30min ; 5) 用磨粉机磨粉D50为10~15ym。
[0006] 进一步，所述惰性气体为氮气。
[0007] 进一步，所述球形天然石墨与处理液按质量4:1混合均匀。
[0008] 与现有技术相比，本发明提供的石墨负极材料放电容量大，生产工艺简单，循环性 能好，质量稳定。
【具体实施方式】
[0009] 下面通过具体实施例对本发明做进一步的描述。
[0010] 实施例1 一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤： 1) 将水250重量份、氢氧化钠15重量份、EDTA 25重量份、环烷酸15重量份、磷酸酯5 重量份、亚硝酸钠2重量份、三乙醇胺15重量份混合均匀制得处理液； 2) 将球形天然石墨与处理液按质量比3:1混合均匀，在300°C下混炼4h， 3) 冷却至常温后，破碎至D50在5mm以下； 4) 在惰性气体保护下，加热至300°C，并保温30min ; 5) 用磨粉机磨粉D50为10~15ym。
[0011] 实施例2 一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤： 1) 将水300重量份、氢氧化钠20重量份、EDTA30重量份、环烷酸20重量份、磷酸酯10 重量份、亚硝酸钠5重量份、三乙醇胺20重量份混合均匀制得处理液； 2) 将球形天然石墨与处理液按质量比5:1混合均匀，在500°C下混炼6h， 3) 冷却至常温后，破碎至D50在5mm以下； 4) 在惰性气体保护下，加热至500°C，并保温30min ; 5) 用磨粉机磨粉D50为15ym。
[0012] 实施例3 一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法，包括以下步骤： 1) 将水250重量份、氢氧化钠20重量份、EDTA 25重量份、环烷酸20重量份、磷酸酯5 重量份、亚硝酸钠5重量份、三乙醇胺15重量份混合均匀制得处理液； 2) 将球形天然石墨与处理液按质量比4:1混合均匀，在400°C下混炼5h， 3) 冷却至常温后，破碎至D50在5mm以下； 4) 在惰性气体保护下，加热至400°C，并保温30min ; 5) 用磨粉机磨粉D50为10~15ym。
[0013] 实施例4 对实施例1-3得到的石墨负极材料的主要技术指标进行检测，检测结果如下表所示：
【主权项】
1. 一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 将水250~300重量份、氢氧化钠15~20重量份、EDTA 25~30重量份、环烷酸15~20重 量份、磷酸酯5~10重量份、亚硝酸钠2~5重量份、三乙醇胺15~20重量份混合均匀制得处理 液； 2) 将球形天然石墨与处理液按质量比3:1~5:1混合均匀，在300~500°C下混炼4~6h， 3) 冷却至常温后，破碎至D50在5mm以下； 4) 在惰性气体保护下，加热至300~500°C，并保温30min ; 5) 用磨粉机磨粉D50为10~15μπι。2. 根据权利要求1所述的一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法，其特征在于， 所述惰性气体为氮气。3. 根据权利要求1所述的一种高容量型天然石墨负极材料的制备方法，其特征在于， 所述球形天然石墨与处理液按质量4:1混合均匀。
【文档编号】C04B41/65GK106032330SQ201510105741
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月11日
【发明人】李艳芳, 李增, 李长见
【申请人】河南田园新能源科技有限公司