長(cháng)循環(huán)壽命的石墨負極材料及其制備方法和應用與流程

1.本發(fā)明屬于電池材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種長(cháng)循環(huán)壽命的石墨負極材料及其制備方法和應用。 背景技術(shù)： 2.隨著(zhù)碳中目標和政策的提出，用于儲能的鋰離子電池市場(chǎng)迎來(lái)大爆發(fā)，儲能電池能量密度不高，對電池的循環(huán)壽命具有很高的要求，目前市場(chǎng)對儲能電池循環(huán)壽命的要求是大于6000次，下一代儲能電池要求循環(huán)壽命大于10000次，儲能電池還要求高溫存儲性能優(yōu)異。目前市場(chǎng)上的主流材料都是fsn-1類(lèi)的低成本材料，循環(huán)壽命在4000-5000次，因此，開(kāi)發(fā)長(cháng)循環(huán)壽命的材料具有巨大的市場(chǎng)。 3.負極材料是電池的主材，通過(guò)充電時(shí)負極材料儲鋰達到儲存電量的目的，負極材料的性能對電池循環(huán)壽命具有重要的影響。在充放電過(guò)程中，鋰離子在石墨中嵌入脫出，石墨則是一個(gè)膨脹收縮的過(guò)程，在膨脹過(guò)程中，如果石墨的膨脹太大，石墨化表面的sei膜就會(huì )破裂，就需要形成新的sei膜，因此，在電池充放電過(guò)程中，sei不斷破裂重生，導致電池中電解液的分解和活性鋰離子的減少，循環(huán)壽命也就很短。除了膨脹之外，石墨負極的比表、材料中的細粉含量、顆粒內部缺陷都會(huì )在循環(huán)過(guò)程中，成為催化電解液分解的一個(gè)重要因素。 技術(shù)實(shí)現要素： 4.本發(fā)明公開(kāi)了了一種長(cháng)循環(huán)壽命的石墨負極材料及其制備方法，選擇各項同性好的原料瀝青焦或石油焦生焦，對原料焦進(jìn)行分析，選擇片狀結構含量低和灰份低的原料；對原料進(jìn)行破碎分級，把細粉去干凈，再進(jìn)行球化，去掉材料的棱角；對球化后的料進(jìn)行碳化處理，降低材料的揮發(fā)分，提高材料的振實(shí)密度；碳化后進(jìn)行石墨化，石墨化后進(jìn)行混篩除磁，除磁后的石墨就是本發(fā)明的石墨負極材料成品。 5.本發(fā)明從原料端開(kāi)始進(jìn)行分析，選擇片狀結構含量低，鑲嵌結構和纖維結構含量高的原料，制備出的成品膨脹低，原料灰份低，石墨化后材料的比表面積低，內部缺陷少；原料破碎后球化去細粉，制備的成品比表面積低，首效高，與電解液反應的活性位點(diǎn)少；石墨化后得到低石墨化度低比表面積的成品，石墨化度低，材料的膨脹??；綜合原料選擇、破碎球化和石墨化改進(jìn)處理等多工序的協(xié)同效應，制備出低膨脹、低比表面積、高振實(shí)密度、低石墨化度的石墨負極材料，具有超長(cháng)循環(huán)壽命，高溫存儲性能優(yōu)異。 6.本發(fā)明提供了一種長(cháng)循環(huán)壽命的石墨負極材料，循環(huán)壽命大于6000次。選用片狀結構含量低的石油焦生焦或瀝青焦，原料經(jīng)過(guò)破碎球化去細粉后，進(jìn)行碳化降低揮發(fā)分，然后石墨化制備低石墨化度的成品。