阅读说明：本技术 一种高温纯化石墨碳烯锂离子电池负极材料及其制备方法 (High-temperature purified graphite carbene lithium ion battery cathode material and preparation method thereof ) 是由 陈新江 赵亮 于 2021-07-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高温纯化石墨碳烯锂离子电池负极材料及其制备方法,其制备过程包括以下步骤：将球形石墨碳烯与包覆材料与溶剂混合,抽真空,脱除溶剂；将所获得的物料进行热聚合；将所获得的物料进行纯化和石墨化获得石墨碳烯锂离子电池负极材料,本发明涉及石墨负极材料制备技术领域,本发明简化了传统石墨锂离子电池负极材料制备工艺,球形石墨碳烯包覆完毕后采用高温石墨化处理,将杂质剔除,取消了化学提纯工艺环节,既减低了生产成本又保护了环境,产品性能明显提高,生产流程简单,利于工业化生产,有效避免了资源的浪费,给石墨负极材料的生产带来了方便。(The invention discloses a high-temperature purified graphene lithium ion battery cathode material and a preparation method thereof, wherein the preparation process comprises the following steps: mixing the spherical graphite carbene with the coating material and a solvent, vacuumizing, and removing the solvent; thermally polymerizing the obtained material; the invention relates to the technical field of graphite cathode material preparation, and discloses a graphite carbene lithium ion battery cathode material which is prepared by purifying and graphitizing the obtained material.)

一种高温纯化石墨碳烯锂离子电池负极材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及锂电池负极材料制备技术领域，具体为一种高温纯化石墨碳烯锂离子电池负极材料及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展以及时代的进步，锂电池已成为了生活中必不可少的必备组件，其可应用于人们日常生活中的各个方面，其中，石墨材料广泛作用于锂离子电池负极材料；

中国专利CN108807942A公开了一种利用氧化石墨烯制备锂离子负极材料的方法，包括以下步骤：S1：材料准备：准备氧化石墨烯原料和包覆料，且氧化石墨烯原料和包覆料的重量比为75:25-80:20，备用；S2：碾磨：将S1中所述的氧化石墨烯原料投放到碾磨设备中进行碾磨处理，得到初加工氧化石墨烯原料，备用；S3：提纯：将S2中所述的初加工氧化石墨烯原料投放到提纯设备中进行一次石墨化提纯处理，得到提纯石墨烯原料；

该工艺可实现石墨负极材料的制备，然而该工艺流程复杂，操作繁琐，具有较高的经济成本，使用不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温纯化石墨碳烯锂离子电池负极材料及其制备方法，本发明主要是为了解决现有制备工艺复杂，不利于工业化生产的问题。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种高温纯化石墨碳烯锂离子电池负极材料及其制备方法，其制备过程包括以下步骤：

S1、将球形石墨碳烯与包覆材料与溶剂混合，抽真空，脱除溶剂；

S2、将步骤S1所获得的物料进行热聚合，热聚合温度为400-550℃，聚合反应压力为0.01-10MPa,反应时间为10-480分钟；

S3、将步骤S2所获得的物料进行纯化和石墨化获得石墨碳烯锂离子电池负极材料。

优选的，步骤S1所述包覆材料包括煤焦油、煤沥青和石油沥青中的任意一种。

优选的，步骤S1中将球形石墨碳烯与包覆材料与溶剂在100-350℃的温度下混合。

优选的，步骤S2中热聚合温度为400-550℃，聚合反应压力为0.01-10MPa,反应时间为10-480分钟。

优选的，步骤S3中将步骤S2获得的物料在2200-3000℃的温度下进行纯化以及石墨化处理。

优选的，步骤S3中在保护性气氛条件下进行石墨化处理。

优选的，所述保护性气氛包括氩气、氖气或氮气中的任意一种。

优选的，步骤S3中石墨化处理的升温时间为16-52h。

本发明的有益效果是：本发明简化了传统石墨锂离子电池负极材料制备工艺，球形石墨碳烯包覆完毕后采用高温石墨化处理，将杂质剔除，取消了化学提纯工艺环节，既减低了生产成本又保护了环境，产品性能明显提高，生产流程简单，利于工业化生产，有效避免了资源的浪费，给石墨负极材料的生产带来了方便。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：一种高温纯化石墨碳烯锂离子电池负极材料及其制备方法，其制备过程包括以下步骤：

S1、将球形石墨碳烯与包覆材料与溶剂在100℃的温度下混合，抽真空，脱除溶剂，包覆材料为煤焦油；

S2、将步骤S1所获得的物料进行热聚合，热聚合温度为400℃，聚合反应压力为0.01MPa,反应时间为10分钟；

S3、将步骤S2所获得的物料在2200℃的温度下进行纯化和石墨化获得石墨碳烯锂离子电池负极材料，在保护性气氛条件下进行石墨化处理，石墨化处理的升温时间为16h，保护性气氛为氩气。

实施例2：一种高温纯化石墨碳烯锂离子电池负极材料及其制备方法，其制备过程包括以下步骤：

S1、将球形石墨碳烯与包覆材料与溶剂在250℃的温度下混合，抽真空，脱除溶剂，包覆材料为煤沥青；

S2、将步骤S1所获得的物料进行热聚合，热聚合温度为470℃，聚合反应压力为05MPa,反应时间为240分钟；

S3、将步骤S2所获得的物料料在2600℃的温度下进行纯化和石墨化获得石墨碳烯锂离子电池负极材料，在保护性气氛条件下进行石墨化处理，石墨化处理的升温时间为35h，保护性气氛为氖气。

实施例3：一种高温纯化石墨碳烯锂离子电池负极材料及其制备方法，其制备过程包括以下步骤：

S1、将球形石墨碳烯与包覆材料与溶剂在350℃的温度下混合，抽真空，脱除溶剂，包覆材料为石油沥青；

S2、将步骤S1所获得的物料进行热聚合，热聚合温度为550℃，聚合反应压力为10MPa,反应时间为480分钟；

S3、将步骤S2所获得的物料料在3000℃的温度下进行纯化和石墨化获得石墨碳烯锂离子电池负极材料，在保护性气氛条件下进行石墨化处理，石墨化处理的升温时间为52h，保护性气氛为氮气。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。