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            人造石墨材料及其制備方法和應用與流程

            371   編輯:中冶有色網   來源:上海杉杉科技有限公司  
            2023-10-24 14:53:30
            1.本發明涉及一種人造石墨材料及其制備方法和應用。 背景技術: 2.全球正在加速從燃油車向電動汽車轉型,新能源汽車的市場需求越來越大。遠瞻動力汽車領域的未來,新能源市場正向高能量密度、大功率快充的方向發展。鋰離子電池因其具有輸出電壓高,循環使用壽命長的優點已經被廣泛用于新能源汽車。鋰離子電池的主要負極材料為高度規整的石墨。石墨按照來源分為天然石墨和人造石墨。天然石墨由于其自身結構導致循環壽命和快充性能較差,難以滿足鋰離子電池性能需求。因此,鋰離子電池級石墨一般為人造石墨。鋰離子電池級石墨市場主體為人造石墨材料,采用焦炭作為初始原料,結合整形、包覆造粒、高溫石墨化等工藝,賦予鋰離子電池優異的能量密度、循環壽命和快充性能。 3.現有技術量產的高端人造石墨負極材料主要依靠高品質的針狀焦、煅后焦,原料品質對性能影響的占比大?,F有技術量產的高壓實密度的人造石墨負極材料生產主要依靠高溫石墨化工藝處理,其能耗成本高,碳排放量大?,F有技術的限制下,能量密度的里程焦慮以及大功率快充帶來的安全隱患和損傷電池方面還有待技術攻克。因此,高性能鋰離子電池用人造石墨負極材料的開發對于新能源市場的發展和突破具有重要意義。 技術實現要素: 4.本發明為了解決現有技術中存在的人造石墨材料的能量密度與功率密度不可調和兼顧的技術矛盾,從而提供了一種人造石墨材料及其制備方法和應用。本發明的人造石墨材料實現了高壓實密度和高倍率快充性能的同步設計,可以兼具高的能量密度與功率密度,有效提升了人造石墨材料的綜合性能優異。并且,本發明的制備方法大幅度降低了能源消耗和碳排放量,有效降低了工藝成本。 5.本發明采用以下技術方案解決上述技術問題。 6.本發明提供一種人造石墨材料的制備方法,其包括以下步驟: 7.s1、將焦炭進行煅燒、粉碎,得到焦炭粉體;其中,所述煅燒的溫度為450-1200℃; 8.s2、將所述焦炭粉體進行結構定型處理,得到人造石墨生料; 9.s3、將所述人造石墨生料進行石墨化處理。 10.本發明中,步驟s1中,所述焦炭可為本領域常規。按照原料工藝,所述焦炭可為石油焦、煤焦和瀝青焦的一種或多種。按照顯微結構,所述焦炭可為非針焦和/或針狀焦。所述焦炭較佳地為石油非針焦和/或石油針狀焦。 11.步驟s1中,所述煅燒能夠促進焦炭的微晶結構發育,提升材料的壓實密度。但是煅燒溫度過高,會導致
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