湛江市聚鑫新能源有限公司;广东东岛新能源股份有限公司刘明东获国家专利权
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龙图腾网获悉湛江市聚鑫新能源有限公司;广东东岛新能源股份有限公司申请的专利一种石墨基复合负极材料及其制备方法与用途获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115347176B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211080796.7,技术领域涉及:H01M4/36;该发明授权一种石墨基复合负极材料及其制备方法与用途是由刘明东;叶雨佐;吴其修设计研发完成,并于2022-09-05向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种石墨基复合负极材料及其制备方法与用途在说明书摘要公布了:本发明属于锂离子电池用负极材料技术领域,具体涉及一种石墨基复合材料及其制备方法与用途。本发明首先在人造石墨和天然石墨的表面构筑软碳结构,通过等静压成型和热处理形成稳定的一次复合颗粒,从而有效利用人造石墨和天然石墨的优点,即提高复合负极材料的容量和循环性能的同时降低成本。然后利用沥青2具有良好的粘结性能,将一次复合颗粒粘结为二次复合颗粒,有效降低了负极材料的趋向性,造粒过程中通过预氧化处理工艺,沥青2氧化交联成硬碳前驱体,在石墨化处理中,同时完成天然石墨的纯化、人造石墨前驱体的石墨化和硬碳前驱体的碳化;最后在复合石墨化颗粒表面构筑均匀的硬碳包覆层,使复合负极材料兼顾硬碳的超高快充性能。
本发明授权一种石墨基复合负极材料及其制备方法与用途在权利要求书中公布了:1.一种石墨基复合负极材料的制备方法,所述方法包括如下步骤: 1将天然石墨、人造石墨前驱体与沥青1混捏、压型,得到石墨块体; 2对步骤1的石墨块体进行热处理、粉碎、整形,得到一次复合颗粒; 3将步骤2的一次复合颗粒与沥青2混合、造粒,得到二次复合颗粒; 4将步骤3的二次复合颗粒打散后进行石墨化处理,得到复合石墨化颗粒; 5将沥青2、有机溶剂和步骤4的复合石墨化颗粒混合,去除有机溶剂,然后进行热处理,制备得到所述石墨基复合负极材料; 步骤1中,所述天然石墨的形状为球形;所述天然石墨的中值粒径D50为5~8μm;所述人造石墨前驱体的中值粒径D50为5~8μm;所述人造石墨前驱体选自石油焦、针状焦、沥青焦和无烟煤中的至少一种;所述沥青1的软化点为60℃~90℃、喹啉不溶物含量≤1%; 步骤1中,所述天然石墨、人造石墨前驱体、沥青1的质量比为1:1~2:0.06~0.15; 步骤1中,所述混捏的温度为高于沥青1的软化点温度10℃-20℃,所述混捏的时间为10min~40min; 步骤1中,所述压型为冷等静压成型,压型过程的温度为20℃~40℃,所述压型的压力为30MPa~80MPa,所述压型的保压时间为1min~10min; 步骤3中,所述一次复合颗粒与沥青2的质量比为100:10~30; 步骤3中,所述沥青2的软化点大于等于240℃; 步骤3中,所述造粒包括如下步骤:首先在保护气氛下加热到高于沥青2的软化点10℃~30℃,搅拌;然后通入含氧气氛,继续搅拌;最后在保护气氛下加热到600℃~650℃; 步骤5中,所述热处理的步骤包括:首先在空气气氛下,以0.5~2℃min升温速度升温到250℃~300℃,保温2~10h,然后将高温炉中的空气气氛切换为保护气氛,以2~5℃min升温速度升温到800℃~1600℃,保温1~5h后,冷却到室温; 所述石墨基复合负极材料具有核壳结构,包括壳层和核芯,所述核芯包括人造石墨、天然石墨和硬碳;所述壳层包括硬碳。
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