1.本發(fā)明涉及一種石墨負(fù)極材料、其前驅(qū)體、其生料前驅(qū)體及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

2.鋰離子電池是一種依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間的移動(dòng)來(lái)工作的電池，其具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電小、無(wú)記憶效應(yīng)和環(huán)境友好等眾多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在消費(fèi)電子領(lǐng)域和車(chē)輛動(dòng)力電池以及儲(chǔ)能領(lǐng)域都獲得了廣泛應(yīng)用。

3.鋰離子電池主要由正極、負(fù)極、電解液和隔膜等四部分組成，其中鋰離子電池的容量、倍率充放電能力、壽命等和負(fù)極材料息息相關(guān)，故為使得鋰離子電池具有較佳的電化學(xué)性能，往往需要對(duì)負(fù)極材料進(jìn)改性以實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)極材料的調(diào)控與優(yōu)化?，F(xiàn)有的改性方式一般包括：包覆、共混、特殊形貌設(shè)計(jì)、摻雜等方式。其中包覆改性是材料改善電化學(xué)綜合性能、提升穩(wěn)定性的有效途徑，但是由于包覆是在石墨材料表面加上一層無(wú)定形碳，雖然一定程度提高了鋰離子電池負(fù)極的快充性能，但是對(duì)石墨負(fù)極材料內(nèi)部的快充性能提升起不到促進(jìn)作用，所以為了提升石墨負(fù)極內(nèi)部的快充性能，需要在內(nèi)部對(duì)快充性能進(jìn)行改善。

4.中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)cn101931077b公開(kāi)了一種石墨和介孔碳的復(fù)合物做鋰離子電池負(fù)極的技術(shù)，介孔碳在復(fù)合材料中的質(zhì)量百分比為1～60％；石墨的石墨化度介于78～88％之間；介孔碳的孔徑為2～50nm，通孔率不低于85％。采用低石墨化度的石墨以及通孔率高的介孔碳，通過(guò)化學(xué)復(fù)合方式制得碳類(lèi)復(fù)合負(fù)極材料。此方法相當(dāng)于在石墨中摻雜了介孔碳，提升了材料的快充性能，但是由于加入了太多的非石墨物質(zhì)，導(dǎo)致負(fù)極材料的容量十分低，很難真正用在鋰離子電池中。

5.中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)cn112661149a將含碳量大于或等于90％且含有纖維結(jié)構(gòu)的石墨原料破碎，得到一次顆粒粉末；并將粉末和氫氧化鉀交替加入混合設(shè)備中混合，攪拌，得到石墨化前驅(qū)體，將石墨化前驅(qū)體以1～2℃/min的速度升溫至700～850℃，然后保持溫度在2500～3000℃中進(jìn)行石墨化加工，得到初石墨化材料，將初石墨化材料進(jìn)行混合、篩分、除磁，得到石墨負(fù)極材料，在石墨化的過(guò)程中同時(shí)完成造孔。

6.cn106207180b其采用強(qiáng)堿造孔的方式，前期原料混批的時(shí)候就加入強(qiáng)堿，可以保證強(qiáng)堿在造粒過(guò)程中分布在石墨一次顆粒的表面，被團(tuán)聚而成的二次顆粒包覆在石墨內(nèi)部，這樣在石墨化過(guò)程中強(qiáng)堿就可以在石墨內(nèi)部大量造孔，最終成品比表面積可高達(dá)800m2/g以上；材料的孔隙率明顯增大。

7.上述兩種方式也是從原來(lái)階段添加介孔材料koh，再經(jīng)過(guò)石墨化，介孔材料揮發(fā)從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部造孔。但是石墨化是混合物狀態(tài)松散，石墨原料和介孔材料無(wú)法保證緊密連接，亦無(wú)法保證精確在石墨內(nèi)部造孔。

8.因此，如何能夠保證石墨化時(shí)，介孔材料和原料焦結(jié)合緊密、充分揮發(fā)，在石墨中間形成孔道，實(shí)現(xiàn)精確造孔并提升負(fù)極材料的快充性能，仍然是目前還未解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

9.本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中介孔材料和石墨原料摻雜造成無(wú)法保證石墨內(nèi)部精確造孔且快充性能差的問(wèn)題，而提供了一種石墨負(fù)極材料、其前驅(qū)體、其生料前驅(qū)體及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的石墨負(fù)極材料應(yīng)用于電池時(shí)，具有以下一種或多種優(yōu)勢(shì)：倍率性能好、阻抗低和優(yōu)異的快充性能。

10.本發(fā)明主要是通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題的。

11.本發(fā)明提供了一種石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體，其原料包括以下組分：石墨原料、粘結(jié)劑和介孔材料；所述原料混合后，在10mpa～100mpa的壓強(qiáng)下壓合，即制得所述生料前驅(qū)體。

12.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨原料、粘結(jié)劑和介孔材料的質(zhì)量比優(yōu)選為100：(1～10)：(1～5)，例如為100：3：3、100：3：1、100：3：5或100：5：3。

13.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨原料可為本領(lǐng)域常規(guī)，優(yōu)選選自石油焦、煤焦和瀝青焦中的一種或多種，優(yōu)選為石油焦。

14.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨原料的中值粒徑d50優(yōu)選為5～12μm，例如為9.5μm。

15.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨原料的結(jié)焦值可為本領(lǐng)域常規(guī)，優(yōu)選結(jié)焦值≥50％，更優(yōu)選為70％～90％，例如為80％或76％。

16.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨原料的水分可為本領(lǐng)域常規(guī)，優(yōu)選水分≤0.65wt.％，例如為0.5wt.％。

17.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨原料的灰分可為本領(lǐng)域常規(guī)，優(yōu)選灰分≤0.1wt.％，例如為0.02wt.％。

18.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨原料的揮發(fā)分可為本領(lǐng)域常規(guī)，優(yōu)選揮發(fā)分≤7.1wt.％，例如為5.1wt.％。

19.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨原料的s含量可為本領(lǐng)域常規(guī)，優(yōu)選s含量≤0.45wt.％，例如為0.3wt.％。

20.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述粘結(jié)劑可為本領(lǐng)域常規(guī)，優(yōu)選選自cmc水溶液、淀粉水溶液、麥芽糊精水溶液的一種或多種。

21.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述cmc的質(zhì)均分子量可為15000～120000，優(yōu)選為90000。

22.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述cmc水溶液中，cmc和水的質(zhì)量體積比可為0.01g/ml～0.1g/ml，優(yōu)選為0.05g/ml。

23.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述淀粉的質(zhì)均分子量可為3500～10500，優(yōu)選為7250。

24.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述淀粉水溶液中，淀粉和水的質(zhì)量體積比可為0.01g/ml～0.1g/ml，優(yōu)選為0.05g/ml。

25.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述麥芽糊精的質(zhì)均分子量可為1000～150000，優(yōu)選為5000。

26.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述麥芽糊精水溶液中，麥芽糊精和水的比例可為0.01g/ml～0.1g/ml，優(yōu)選為0.05g/ml。

27.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述cmc水溶液、淀粉水溶液、麥芽糊精水溶液優(yōu)選在0～

45℃下以液態(tài)的形式存在。

28.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述介孔材料可為本領(lǐng)域常規(guī)，優(yōu)選選自碳酸鈣和碳化硅中的一種或兩種。

29.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述介孔材料的粒徑優(yōu)選為0.01～0.6μm，例如為0.05μm或0.2μm。

30.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述碳酸鈣的粒徑可為0.01～0.1μm，優(yōu)選為0.05μm。

31.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述碳酸鈣的水分可為本領(lǐng)域常規(guī)，優(yōu)選水分≤0.03wt.％，例如為0.03wt.％。

32.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述碳酸鈣的ph值可為8～9，例如為8.5。

33.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述碳酸鈣的純度可為本領(lǐng)域常規(guī)，優(yōu)選純度≥99％，例如為99％。

34.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述碳化硅的粒徑可為0.06～0.6μm，優(yōu)選為0.2μm。

35.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述碳化硅的水分可為本領(lǐng)域常規(guī)，優(yōu)選水分≤0.05wt.％，例如為0.03wt.％。

36.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述碳化硅的純度可為本領(lǐng)域常規(guī)，優(yōu)選純度≥99％，例如為99％。

37.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述壓強(qiáng)的施加方式可為本領(lǐng)域常規(guī)，例如壓塊、靜壓或輥壓，優(yōu)選地使用壓塊機(jī)壓塊。

38.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述壓強(qiáng)優(yōu)選為15mpa～90mpa，例如為50mpa。

39.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述壓強(qiáng)的保持時(shí)間優(yōu)選為30min～60min，例如為45min。

40.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述混合可為本領(lǐng)域常規(guī)的混合方式，優(yōu)選地使用混捏鍋混合。

41.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述混合的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為200r/min～450r/min，例如為300r/min。

42.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述混合時(shí)的保溫溫度優(yōu)選為20℃～60℃，例如40℃。

43.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述混合的時(shí)間優(yōu)選為30min～90min，例如為60min。

44.本發(fā)明某一具體實(shí)施方案中，所述的生料前驅(qū)體的原料包括以下組分：石油焦、cmc水溶液和碳酸鈣；所述石油焦、cmc水溶液和碳酸鈣的質(zhì)量比為100：3：3；所述cmc的質(zhì)均分子量為90000，所述cmc水溶液中，cmc和水的質(zhì)量體積比為0.05g/ml；所述碳酸鈣的水分為0.03wt.％，ph值為8.5，純度為99％，粒徑為0.01～0.1μm。

45.本發(fā)明某一具體實(shí)施方案中，所述的生料前驅(qū)體的原料包括以下組分：石油焦、cmc水溶液和碳酸鈣；所述石油焦、cmc水溶液和碳酸鈣的質(zhì)量比為100：3：1；所述cmc的質(zhì)均分子量為90000，所述cmc水溶液中，cmc和水的質(zhì)量體積比為0.05g/ml；所述碳酸鈣的水分為0.03wt.％，ph值為8.5，純度為99％，粒徑為0.01～0.1μm。

46.本發(fā)明某一具體實(shí)施方案中，所述的生料前驅(qū)體的原料包括以下組分：石油焦、cmc水溶液和碳酸鈣；所述石油焦、cmc水溶液和碳酸鈣的質(zhì)量比為100：3：5；所述cmc的質(zhì)均分子量為90000，所述cmc水溶液中，cmc和水的質(zhì)量體積比為0.05g/ml；所述碳酸鈣的水分為0.03wt.％，ph值為8.5，純度為99％，粒徑為0.01～0.1μm。

47.本發(fā)明某一具體實(shí)施方案中，所述生料前驅(qū)體的原料包括以下組分：石油焦、麥芽糊精水溶液和碳化硅，所述石油焦、cmc水溶液和碳化硅的質(zhì)量比為100：3：3；所述cmc的質(zhì)均分子量為90000，所述cmc水溶液中，cmc和水的質(zhì)量體積比為0.05g/ml；所述碳化硅的水分為0.03wt.％，純度為99％，粒徑為0.06～0.6μm。

48.本發(fā)明某一具體實(shí)施方案中，所述生料前驅(qū)體的原料包括以下組分：石油焦、淀粉水溶液和碳酸鈣；所述石油焦、淀粉水溶液和碳酸鈣的質(zhì)量比為100：5：3；所述淀粉的質(zhì)均分子量為7250，所述淀粉水溶液中，淀粉和水的質(zhì)量體積比為0.05g/ml；所述碳酸鈣的水分為0.03wt.％，ph值為8.5，純度為99％，粒徑為0.01～0.1μm。

49.本發(fā)明某一具體實(shí)施方案中，所述生料前驅(qū)體的原料包括以下組分：石油焦、麥芽糊精水溶液和碳酸鈣，所述石油焦、麥芽糊精水溶液和碳酸鈣的質(zhì)量比為100：5：3；所述淀粉的質(zhì)均分子量為5000，所述淀粉水溶液中，淀粉和水的質(zhì)量體積比為0.05g/ml；所述碳酸鈣的水分為0.03wt.％，ph值為8.5，純度為99％，粒徑為0.01～0.1μm。

50.本發(fā)明還提供了一種石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體的制備方法，其包括以下步驟：所述石墨負(fù)極材料生料前驅(qū)體的原料混合后，在10mpa～100mpa的壓強(qiáng)下壓合，即得所述石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體。

51.本發(fā)明還提供了一種石墨負(fù)極材料的前驅(qū)體，其由所述石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體制得。

52.本發(fā)明還提供了一種石墨負(fù)極材料的前驅(qū)體的制備方法，其包括以下步驟：所述石墨負(fù)極材料的前驅(qū)體由所述石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體經(jīng)熱處理后石墨化處理制得。

53.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述熱處理可為本領(lǐng)域常規(guī)的熱處理，優(yōu)選地使用箱式爐熱處理或使用井式爐熱處理。

54.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述熱處理可分為第一階段熱處理和第二階段熱處理。

55.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述第一階段熱處理的升溫速率優(yōu)選為2℃/min～10℃/min，例如5℃/min。

56.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述第一階段熱處理的最終溫度優(yōu)選為600℃～750℃，例如為700℃。

57.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述第一階段熱處理在最終溫度下的處理時(shí)間優(yōu)選為1h～5h，例如2h。

58.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述第二階段熱處理的升溫速率優(yōu)選為2℃/min～5℃/min，例如3℃/min。

59.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述第二階段熱處理的最終溫度優(yōu)選為1800℃～2000℃，例如為1900℃。

60.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述第二階段熱處理在最終溫度下的處理時(shí)間優(yōu)選為5h～10h，例如為8h。

61.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨化處理可為本領(lǐng)域常規(guī)的石墨化，優(yōu)選地使用坩堝爐石墨化或使用箱式爐石墨化。

62.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨化處理的升溫速率優(yōu)選為1℃/min～3℃/min，例如2℃/min。

63.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨化處理的最終溫度優(yōu)選為2400℃～3100℃，例

如為2500℃、2800℃、2900℃或3000℃。

64.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨化處理在最終溫度下的處理時(shí)間優(yōu)選為45h～60h，例如為50h。

65.本發(fā)明還提供了一種石墨負(fù)極材料，所述石墨負(fù)極材料的中值粒徑d50可為10μm～13μm。所述石墨負(fù)極材料的顆粒的粒徑分布范圍可為1μm～36μm。所述石墨負(fù)極材料的振實(shí)密度可為0.97g/cm3～1.04g/cm3。所述石墨負(fù)極材料的比表面積可為2.8m2/g～3.7m2/g。

66.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨負(fù)極材料的中值粒徑優(yōu)選為11μm～12.5μm，例如為11μm、11.3μm、12.2μm、12.5μm、12.4μm或13.1μm。

67.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨負(fù)極材料的顆粒的粒徑分布范圍優(yōu)選為1.4μm～35.7μm，例如為2.1μm～34.5μm、1.4μm～31.1μm、1.6μm～32.1μm、2.3μm～35.3μm、2.2μm～31.5μm或1.5μm～35.7μm。

68.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨負(fù)極材料的振實(shí)密度優(yōu)選為0.97g/cm3、0.98g/cm3、1.00g/cm3、1.01g/cm3、1.03g/cm3或1.04g/cm3。

69.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述石墨負(fù)極材料的比表面積優(yōu)選為2.8m2/g、2.9m2/g、3.1m2/g、3.7m2/g、4.1m2/g或4.6m2/g。

70.本發(fā)明還提供了一種石墨負(fù)極材料，其由所述石墨負(fù)極材料的前驅(qū)體制得。

71.本發(fā)明還提供了一種石墨負(fù)極材料的制備方法，其包括以下步驟：所述石墨負(fù)極材料由所述石墨負(fù)極材料的前驅(qū)體經(jīng)解聚處理和篩分處理制得。

72.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述解聚處理可為本領(lǐng)域常規(guī)的解聚，優(yōu)選地使用混料機(jī)將所述石墨負(fù)極材料的前驅(qū)體解聚打散。

73.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述混料機(jī)的混料時(shí)間優(yōu)選為30min～90min，例如為60min。

74.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述混料機(jī)的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為450r/min～900r/min，例如為600r/min。

75.本發(fā)明某一實(shí)施方案中，所述篩分處理可為本領(lǐng)域常規(guī)的篩分，優(yōu)選地使用300目篩網(wǎng)進(jìn)行篩分。

76.本發(fā)明還提供了一種鋰離子電池，其負(fù)極材料為所述的石墨負(fù)極材料。

77.本發(fā)明還提供了一種所述石墨負(fù)極材料作為鋰離子電池中負(fù)極材料的應(yīng)用。

78.術(shù)語(yǔ)解釋

79.本發(fā)明中，所述石墨原料是指在1000～4000℃，優(yōu)選在1000～3500℃，更優(yōu)選在1000～3000℃，易石墨化的碳材料，例如為石油焦、瀝青焦、煤焦、冶金焦、無(wú)煙煤等，優(yōu)選為石油焦、煤焦和瀝青焦。

80.本發(fā)明中，所述介孔材料是指其與石墨原料經(jīng)受石墨化等高溫處理后，能使石墨內(nèi)部形成孔隙的無(wú)機(jī)材料，優(yōu)選為堿類(lèi)無(wú)機(jī)材料，例如為氫氧化鉀、碳酸鈣、碳化鈣。

81.本發(fā)明中，所述粘結(jié)劑是指具有一定粘稠度，并且能夠較為穩(wěn)定粘結(jié)石墨原料和介孔材料的可碳化有機(jī)材料的水溶液，所述可碳化有機(jī)物例如為cmc、淀粉、麥芽糊精、呋喃樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、嘧胺樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等，優(yōu)選為cmc、淀粉和麥芽糊精。

82.在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。

83.本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。

84.本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明通過(guò)將石墨原料和介孔材料在外部壓力和內(nèi)部粘結(jié)劑共同作用下擠壓在一起，形成生料前驅(qū)體，再將生料前驅(qū)體經(jīng)過(guò)高溫石墨化處理，無(wú)機(jī)化合物揮發(fā)，在石墨中留下小孔，最后經(jīng)過(guò)混料機(jī)解聚打散，形成內(nèi)部造孔的石墨負(fù)極材料。本發(fā)明通過(guò)選用粒徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于石墨原料的介孔材料、粘結(jié)劑和壓塊工藝，使得介孔材料和石墨原料能緊密結(jié)合在一起，再利用高溫石墨化后可揮發(fā)的介孔材料，保證在經(jīng)過(guò)石墨化后，能在石墨內(nèi)部形成孔道。這樣既不會(huì)犧牲石墨的高容量，還能同時(shí)增大電解液和石墨的浸潤(rùn)性，提高本發(fā)明石墨負(fù)極材料的快充性能，并且和現(xiàn)有外部包覆提高快充的性能也不沖突，二者在后期可以結(jié)合使用。該方法是對(duì)目前外部包覆提高快充性能的有效補(bǔ)充和改進(jìn)。

85.本發(fā)明的石墨負(fù)極材料制備成半電池時(shí)，具有放電容量高、首次放電效率高、穩(wěn)定性好的優(yōu)勢(shì)；本發(fā)明的石墨負(fù)極材料制備成全電池時(shí)，具有倍率性能好、阻抗低和快充性能優(yōu)異的優(yōu)勢(shì)。

附圖說(shuō)明

86.圖1為實(shí)施例1中制得的石墨負(fù)極材料的掃描電子顯微鏡(sem)圖。

具體實(shí)施方式

87.下面通過(guò)實(shí)施例的方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商品說(shuō)明書(shū)選擇。

88.下述實(shí)施例和各對(duì)比例中：

89.石油焦：購(gòu)自中國(guó)石油天然氣股份有限公司錦州石化分公司，主要成分為碳原子和氫原子，水分0.5wt.％，灰分0.02wt.％，揮發(fā)分5.1wt.％，s含量0.3wt.％，結(jié)焦值為76％，軟化點(diǎn)為150.0℃。

90.cmc：購(gòu)自任丘市晟通化工有限公司，密度80g/cm3，含量90％，質(zhì)均分子量為90000，0～45℃下為固態(tài)。

91.淀粉：購(gòu)自濟(jì)南晟軒化工有限公司，木薯淀粉，質(zhì)均分子量為7250，0～55℃下為固態(tài)。

92.麥芽糊精：購(gòu)自蘇州華航化工科技有限公司，工業(yè)級(jí)麥芽糊精，質(zhì)均分子量為5000。

93.碳酸鈣：廣西駿輝實(shí)力工廠，水分0.01％，ph值為8.7，純度99。5％，粒徑為0.05μm。

94.碳化硅：購(gòu)自山東金蒙新材料股份有限公司，水分0.03，純度99％，粒徑為0.2μm。

95.實(shí)施例1：石墨負(fù)極材料的制備

96.(1)石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體的制備

97.將石油焦依次經(jīng)粗粉碎、精磨和球化整形處理后得到中值粒徑d50為9.5μm的石油焦石墨原料；在混捏鍋中，將石油焦石墨原料5000g、0.05g/ml的cmc水溶液150g以及碳酸鈣150g(按照質(zhì)量比為100：3：3的比例)以300r/min的混合轉(zhuǎn)速和40℃的保溫溫度充分混合60min，再用壓塊機(jī)以50mpa的壓強(qiáng)處理45min壓塊得到石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體5250g。

98.(2)石墨負(fù)極材料前驅(qū)體的制備

99.在加熱爐中，將步驟(1)制得的5250g石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體以5℃/min的升溫速率升溫至700℃進(jìn)行第一階段熱處理，在700℃下的處理時(shí)間為2h；再以3℃/min的升溫速率升溫至1900℃進(jìn)行第二階段熱處理，在1900℃下的處理時(shí)間為8h。

100.熱處理之后，以2℃/min的升溫速率升溫至3000℃進(jìn)行石墨化，在3000℃下的處理時(shí)間為50h，制得石墨負(fù)極材料前驅(qū)體4830g。

101.(3)石墨負(fù)極材料的制備

102.在混料機(jī)中，將步驟(2)制得的4830g石墨負(fù)極材料前驅(qū)體以600r/min的轉(zhuǎn)速混料60min來(lái)解聚打散，再用300目篩網(wǎng)進(jìn)行篩分處理，得到石墨負(fù)極材料。

103.實(shí)施例2：石墨負(fù)極材料的制備

104.(1)石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體的制備

105.將石油焦依次經(jīng)粗粉碎、精磨和球化整形處理后得到中值粒徑d50為9.5μm的石油焦石墨原料；在混捏鍋中，將石油焦石墨原料5000g、0.05g/ml的cmc水溶液150g以及碳酸鈣50g(按照質(zhì)量比為100：3：1的比例)以300r/min的混合轉(zhuǎn)速和40℃的保溫溫度充分混合60min，再用壓塊機(jī)以50mpa的壓強(qiáng)處理45min壓塊得到石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體5150g。

106.將石油焦依次經(jīng)粗粉碎、精磨和球化整形處理后得到中值粒徑d50為9.5μm的石油焦石墨原料；之后，將石油焦石墨原料5000g、0.05g/ml的cmc水溶液150g以及碳酸鈣50g(按照質(zhì)量比為100：3：1的比例)于混捏鍋中充分混合后用壓塊機(jī)壓塊得到單顆粒生料前驅(qū)體5130g；其中，混捏鍋中混合的轉(zhuǎn)速為300r/min，保持時(shí)間為60min，保溫溫度為40℃；壓塊機(jī)的壓強(qiáng)為50mpa，壓塊保持時(shí)間為45min。

107.步驟(2)和步驟(3)與實(shí)施例1相同。

108.實(shí)施例3：石墨負(fù)極材料的制備

109.(1)石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體的制備

110.將石油焦依次經(jīng)粗粉碎、精磨和球化整形處理后得到中值粒徑d50為9.5μm的石油焦石墨原料；在混捏鍋中，將石油焦石墨原料5000g、0.05g/ml的cmc水溶液150g以及碳酸鈣250g(按照質(zhì)量比為100：3：5的比例)以300r/min的混合轉(zhuǎn)速和40℃的保溫溫度充分混合60min，再用壓塊機(jī)以50mpa的壓強(qiáng)處理45min壓塊得到石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體5340g。

111.步驟(2)和步驟(3)與實(shí)施例1相同。

112.實(shí)施例4：石墨負(fù)極材料的制備

113.(1)石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體的制備

114.將石油焦依次經(jīng)粗粉碎、精磨和球化整形處理后得到中值粒徑d50為9.5μm的石油焦石墨原料；在混捏鍋中，將石油焦石墨原料5000g、0.05g/ml的cmc水溶液150g以及碳化硅150g(按照質(zhì)量比為100：3：3的比例)以300r/min的混合轉(zhuǎn)速和40℃的保溫溫度充分混合60min，再用壓塊機(jī)以50mpa的壓強(qiáng)處理45min壓塊得到石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體5240g。

115.步驟(2)和步驟(3)與實(shí)施例1相同。

116.實(shí)施例5：石墨負(fù)極材料的制備

117.(1)石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體的制備

118.將石油焦依次經(jīng)粗粉碎、精磨和球化整形處理后得到中值粒徑d50為9.5μm的石油焦石墨原料；在混捏鍋中，將石油焦石墨原料5000g、0.05g/ml的淀粉水溶液250g以及碳酸

鈣150g(按照質(zhì)量比為100：5：3的比例)以300r/min的混合轉(zhuǎn)速和40℃的保溫溫度充分混合60min，再用壓塊機(jī)以50mpa的壓強(qiáng)處理45min壓塊得到石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體5345g。

119.步驟(2)和步驟(3)與實(shí)施例1相同。

120.實(shí)施例6：石墨負(fù)極材料的制備

121.(1)石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體的制備

122.將石油焦依次經(jīng)粗粉碎、精磨和球化整形處理后得到中值粒徑d50為9.5μm的石油焦石墨原料；在混捏鍋中，將石油焦石墨原料5000g、0.05g/ml的麥芽糊精水溶液250g以及碳酸鈣150g(按照質(zhì)量比為100：5：3的比例)以300r/min的混合轉(zhuǎn)速和40℃的保溫溫度充分混合60min，再用壓塊機(jī)以50mpa的壓強(qiáng)處理45min壓塊得到石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體5250g。

123.步驟(2)和步驟(3)與實(shí)施例1相同。

124.對(duì)比例1：石墨負(fù)極材料的制備

125.(1)石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體的制備

126.將石油焦依次經(jīng)粗粉碎、精磨和球化整形處理后得到中值粒徑d50為9.5μm的石油焦石墨原料；在混捏鍋中，將石油焦石墨原料5000g、蒸餾水150g以及碳酸鈣150g(按照質(zhì)量比為100：3：3的比例)以300r/min的混合轉(zhuǎn)速和40℃的保溫溫度充分混合60min，再用壓塊機(jī)以50mpa的壓強(qiáng)處理45min壓塊得到石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體5255g。

127.步驟(2)和步驟(3)與實(shí)施例1相同。

128.對(duì)比例2：石墨負(fù)極材料的制備

129.(1)石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體的制備

130.將石油焦依次經(jīng)粗粉碎、精磨和球化整形處理后得到中值粒徑d50為9.5μm的石油焦石墨原料；在混捏鍋中，將石油焦石墨原料5000g以及0.05g/ml的cmc水溶液150g(按照質(zhì)量比為100：3的比例，不添加碳酸鈣)以300r/min的混合轉(zhuǎn)速和40℃的保溫溫度充分混合60min，再用壓塊機(jī)以50mpa的壓強(qiáng)處理45min壓塊得到石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體5105g。

131.步驟(2)和步驟(3)與實(shí)施例1相同。

132.對(duì)比例3：石墨負(fù)極材料的制備

133.(1)石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體的制備

134.將石油焦依次經(jīng)粗粉碎、精磨和球化整形處理后得到中值粒徑d50為9.5μm的石油焦石墨原料；在混捏鍋中，將石油焦石墨原料5000g、0.05g/ml的cmc水溶液150g以及碳酸鈣150g(按照質(zhì)量比為100：3：3的比例)以300r/min的混合轉(zhuǎn)速和40℃的保溫溫度充分混合60min(不用壓塊機(jī)壓塊處理)得到石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體5250g。

135.步驟(2)和步驟(3)與實(shí)施例1相同。

136.效果實(shí)施例1

137.1、內(nèi)部造孔石墨負(fù)極材料元素檢測(cè)

138.按照本領(lǐng)域常規(guī)的檢測(cè)方法，對(duì)實(shí)施例1～6、對(duì)比例1～3通過(guò)hd prime臺(tái)式高清x射線(xiàn)熒光光譜儀進(jìn)行xrf檢測(cè)，得到石墨負(fù)極材料中各元素的含量占比的結(jié)果如下表1所示(除c之外的其他元素的含量單位均為ppm)：

139.表1

[0140][0141]

2、內(nèi)部造孔石墨負(fù)極材料的性能測(cè)試

[0142]

將實(shí)施例1～7、對(duì)比例1～3所制備的內(nèi)部造孔石墨負(fù)極材料的石墨負(fù)極材料按照本領(lǐng)域常規(guī)進(jìn)行如下測(cè)試：

[0143]

(1)將實(shí)施例1所制備的內(nèi)部造孔石墨負(fù)極材料采用掃描電鏡phenom xl、按照本領(lǐng)域常規(guī)的測(cè)試方法測(cè)試改性石墨材料的電鏡圖片，測(cè)試結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，本技術(shù)的內(nèi)部造孔石墨負(fù)極材料為單顆粒結(jié)構(gòu)、未出現(xiàn)團(tuán)聚。

[0144]

(2)采用激光粒度分布儀ms2000測(cè)試石墨負(fù)極材料的d50中值粒徑和粒徑分布范圍；測(cè)試結(jié)果如表3所示，實(shí)施例1～6中的內(nèi)部造孔石墨負(fù)極材料的顆粒大小適中，分布較為均勻。

[0145]

(3)采用振實(shí)儀tf-100b測(cè)試石墨負(fù)極材料的振實(shí)密度；如表3所示，相較于對(duì)比例，實(shí)施例中石墨負(fù)極材料的振實(shí)密度相當(dāng)、仍保持在較高的水平。

[0146]

(4)采用比表面積測(cè)定儀novatouch2000測(cè)試石墨負(fù)極材料的比表面積；測(cè)試結(jié)果如表3所示。

[0147]

(5)采用ft-100f粉末自動(dòng)壓實(shí)密度儀測(cè)試石墨負(fù)極材料的壓實(shí)密度；測(cè)試結(jié)果如表3所示。

[0148]

表3

[0149][0150]

3、電性能測(cè)試

[0151]

1)分別將實(shí)施例1～6所制備的復(fù)合硬碳包覆的石墨負(fù)極材料按照以下方法制備半電池：

[0152]

按照質(zhì)量比95:1:2:2分別稱(chēng)取實(shí)施例1～6的石墨負(fù)極材料、導(dǎo)電炭黑sp、cmc和sbr，在水中攪拌均勻制成負(fù)極漿料，使用涂布器均勻涂于銅箔上，將涂好的極片放入溫度為110℃真空干燥箱中真空干燥4小時(shí)，再壓片制成負(fù)極；其中壓實(shí)密度＝極片質(zhì)量/(極片碾壓后的厚度—集流體厚度)。cr-2430型扣式電池裝配在充滿(mǎn)氬氣的德國(guó)布勞恩手套箱進(jìn)行，電解液為1m lipf6+ec∶emc∶dmc＝1∶1∶1(體積比)，金屬鋰片為對(duì)電極。

[0153]

將所制備的半電池在美國(guó)arbinbt2000型電池測(cè)試儀上進(jìn)行放電容量和首次放電效率測(cè)試，在充放電電壓范圍為0.005v至1.0v，以及充放電倍率0.1c條件下，按照本領(lǐng)域常規(guī)的測(cè)試方法測(cè)量放電容量和首次放電效率，測(cè)試結(jié)果如表4所示。

[0154]

表4

[0155]

序號(hào)放電容量(mah/g)首次放電效率(％)1c/1c 500周容量保持率(％)實(shí)施例1352.292.583.3實(shí)施例2352.192.185.2實(shí)施例3349.391.682.6實(shí)施例4352.093.281.1實(shí)施例5351.792.280.2實(shí)施例6351.292.382.1

[0156]

由表3和表4可以看出，實(shí)施例1～6制得的石墨負(fù)極材料的造粒效果優(yōu)異，bet高，當(dāng)應(yīng)用于半電池時(shí)，具有較高的放電容量，可高達(dá)349～353mah/g，首次放電效率整體偏高，可高達(dá)91％～93％，在1c/1c時(shí)循環(huán)500周的容量保持率可達(dá)80％～86％，電池穩(wěn)定性能好。

[0157]

2)分別將實(shí)施例1～6、對(duì)比例1～3所制備的石墨負(fù)極材料按照以下方法制備全電池：

[0158]

將實(shí)施例1～6、對(duì)比例1～3所制備的石墨負(fù)極材料作為電池負(fù)極，以鈷酸鋰：pvdf：乙炔黑＝8:1:1的比例，再添加nmp作為溶劑，勻漿，涂布在鋁箔表面，烘干，壓片等工

藝制成正極；以聚丙烯為隔膜，1m ipf6+ec∶dmc∶emc＝1∶1∶1(體積比)溶液作電解液裝配成全電池。

[0159]

將所制備的全電池在美國(guó)arbinbt2000型電池測(cè)試儀上進(jìn)行如下測(cè)試：

[0160]

倍率性能：首周0.6ma的恒定電流放電到5mv，然后恒壓放電，截止電流為0.06ma，0.1c恒流充電到2v；0.1c的恒定電流放電到5mv(表現(xiàn)的容量為“0.1c恒”)，然后恒壓放電(表現(xiàn)的容量為“0.1c總”)，截止電流為0.06ma，0.2c恒流充電到2v；之后倍率放電電流0.2c，0.5c，1c，2c，3c；在3c后又回到0.2c，倍率充電電流均為0.1c，恒流比＝恒流充電容量/總充電容量，其中，總充電容量＝恒流充電容量+恒壓充電容量。檢測(cè)結(jié)果如表5所示。

[0161]

表5

[0162][0163]

由表5的結(jié)果可以看出，實(shí)施例1～6中的石墨負(fù)極材料應(yīng)用于全電池時(shí)，在倍率放電電流為0.2c下的恒流比為95.1％～98％，在倍率放電電流為0.5c下的恒流比為82.6％～88％，在倍率放電電流為1c下的恒流比為71.1％～76％，在倍率放電電流為2c下的恒流比為20.4％～27％，在倍率放電電流為3c下的恒流比為17.5％～19％；對(duì)比例1～3石墨負(fù)極材料應(yīng)用于全電池時(shí)，在倍率放電電流為0.2c下的恒流比為92％～94.6％，在倍率放電電流為0.5c下的恒流比為80％～81.1％，在倍率放電電流為1c下的恒流比為68％～70.2％，在倍率放電電流為2c下的恒流比為16％～17.8％，在倍率放電電流為3c下的恒流比為15％～16.6％；本發(fā)明的石墨負(fù)極材料應(yīng)用于全電池時(shí)，恒流比整體優(yōu)于對(duì)比例，具有更好的倍率性能。

[0164]

3)阻抗和快充析鋰點(diǎn)

[0165]

阻抗(dcir)，是指特定的載荷量和放電電流下的直流電阻，將各實(shí)施例和對(duì)比例中制得的半電池充電至50％soc，石墨負(fù)極材料電壓降低的量比上充電電流，計(jì)算得到，測(cè)試結(jié)果如下表6所示。

[0166]

快充析鋰點(diǎn)(qct-3c，quickly charge teat)：是指輸入電流大小為3c(滿(mǎn)足1/3h充滿(mǎn)的電流大小)的快充測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下表6所示。

[0167]

表6

[0168]

序號(hào)dcir(ω)qct-3c(％)

實(shí)施例15.1147.6實(shí)施例25.6047.7實(shí)施例35.3244.4實(shí)施例45.7143.2實(shí)施例55.4642.1實(shí)施例65.5643.9對(duì)比例17.2932.1對(duì)比例26.7534.5對(duì)比例36.6733.4

[0169]

由表6的結(jié)果可以看出，實(shí)施例1～6石墨負(fù)極材料應(yīng)用于全電池時(shí)的dcir值為5～5.6ω，對(duì)比例1～3石墨負(fù)極材料應(yīng)用于全電池時(shí)的dcir值為6.67ω，說(shuō)明本發(fā)明的石墨負(fù)極材料應(yīng)用于全電池時(shí)具有低阻抗的優(yōu)勢(shì)效果；并且實(shí)施例1～6石墨負(fù)極材料應(yīng)用于全電池時(shí)的qct-3c值為43％～48％，對(duì)比例1～3石墨負(fù)極材料應(yīng)用于全電池時(shí)的qct-3c值為32％～35％，說(shuō)明本發(fā)明的石墨負(fù)極材料應(yīng)用于全電池時(shí)具有優(yōu)異的快充性能。

[0170]

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體，其特征在于，其原料包括以下組分：石墨原料、粘結(jié)劑和介孔材料；所述原料混合后，在10mpa～100mpa的壓強(qiáng)下壓合，制得所述生料前驅(qū)體。2.如權(quán)利要求1所述的生料前驅(qū)體，其特征在于，所述石墨原料選自石油焦、煤焦和瀝青焦中的一種或多種，優(yōu)選為石油焦；和/或，所述石墨原料的中值粒徑d50為5～12μm，例如為9.5μm；和/或，所述粘結(jié)劑選自cmc水溶液、淀粉水溶液和麥芽糊精水溶液的一種或多種，例如為cmc水溶液、淀粉水溶液或麥芽糊精水溶液；和/或，所述介孔材料選自碳酸鈣和碳化硅中的一種或兩種，例如為碳酸鈣或碳化硅；和/或，所述介孔材料的粒徑為0.01～0.6μm，例如為0.05μm或0.2μm；和/或，所述石墨原料、粘結(jié)劑和介孔材料的質(zhì)量比為100：(1～10)：(1～5)，例如為100：3：3、100：3：1、100：3：5或100：5：3；和/或，所述壓強(qiáng)的保持時(shí)間為30min～60min，例如為45min；和/或，所述壓強(qiáng)為15mpa～90mpa，例如為50mpa。3.如權(quán)利要求2所述的生料前驅(qū)體，其特征在于，所述石油焦的結(jié)焦值為70％～90％，例如為80％或76％；和/或，所述石油焦的水分≤0.65wt.％，例如為0.5wt.％；和/或，所述石油焦的灰分≤0.1wt.％，例如為0.02wt.％；和/或，所述石油焦的揮發(fā)分≤7.1wt.％，例如為5.1wt.％；和/或，所述石油焦的s含量≤0.45wt.％，例如為0.3wt.％；和/或，所述cmc的質(zhì)均分子量為15000～120000，例如為90000；和/或，所述cmc水溶液中，cmc和水的質(zhì)量體積比為0.01g/ml～0.1g/ml，例如為0.05g/ml；和/或，所述淀粉的質(zhì)均分子量為3500～10500，例如為7250；和/或，所述淀粉水溶液中，淀粉和水的質(zhì)量體積比為0.01g/ml～0.1g/ml，例如為0.05g/ml；和/或，所述麥芽糊精的質(zhì)均分子量為1000～150000，例如為5000；和/或，所述麥芽糊精水溶液中，麥芽糊精和水的比例為0.01g/ml～0.1g/ml，例如為0.05g/ml；和/或，所述碳酸鈣的粒徑為0.01～0.1μm，例如為0.05μm；和/或，所述碳酸鈣的水分≤0.03wt.％；和/或，所述碳酸鈣的ph值為8～9，例如為8.5；和/或，所述碳酸鈣的純度≥99％；和/或，所述碳化硅的粒徑為0.06～0.6μm，例如為0.2μm；和/或，所述碳化硅的水分≤0.05wt.％，例如為0.03wt.％；和/或，所述碳化硅的純度≥99％；和/或，所述混合的轉(zhuǎn)速為200r/min～450r/min，例如為300r/min；和/或，所述混合時(shí)的保溫溫度為20℃～60℃，例如40℃；和/或，所述混合的時(shí)間為30min～90min，例如為60min。4.如權(quán)利要求3所述的生料前驅(qū)體，其特征在于，其原料包括以下任一方案的組分：

方案一：所述的生料前驅(qū)體的原料包括所述石油焦、所述cmc水溶液和所述碳酸鈣；所述石油焦、所述cmc水溶液和所述碳酸鈣的質(zhì)量比為100：3：3；所述cmc的質(zhì)均分子量為90000，所述cmc水溶液中，cmc和水的質(zhì)量體積比為0.05g/ml；所述碳酸鈣的水分為0.03wt.％，ph值為8.5，純度為99％，粒徑為0.01～0.1μm；方案二：所述的生料前驅(qū)體的原料包括所述石油焦、所述cmc水溶液和所述碳酸鈣；所述石油焦、所述cmc水溶液和所述碳酸鈣的質(zhì)量比為100：3：1；所述cmc的質(zhì)均分子量為90000，所述cmc水溶液中，cmc和水的質(zhì)量體積比為0.05g/ml；所述碳酸鈣的水分為0.03wt.％，ph值為8.5，純度為99％，粒徑為0.01～0.1μm；方案三：所述的生料前驅(qū)體的原料包括所述石油焦、所述cmc水溶液和所述碳酸鈣；所述石油焦、所述cmc水溶液和所述碳酸鈣的質(zhì)量比為100：3：5；所述cmc的質(zhì)均分子量為90000，所述cmc水溶液中，cmc和水的質(zhì)量體積比為0.05g/ml；所述碳酸鈣的水分為0.03wt.％，ph值為8.5，純度為99％，粒徑為0.01～0.1μm；方案四：所述生料前驅(qū)體的原料包括所述石油焦、所述麥芽糊精水溶液和所述碳化硅，所述石油焦、所述cmc水溶液和所述碳化硅的質(zhì)量比為100：3：3；所述cmc的質(zhì)均分子量為90000，所述cmc水溶液中，cmc和水的質(zhì)量體積比為0.05g/ml；所述碳化硅的水分為0.03wt.％，純度為99％，粒徑為0.06～0.6μm；方案五：所述生料前驅(qū)體的原料包括所述石油焦、所述淀粉水溶液和所述碳酸鈣；所述石油焦、所述淀粉水溶液和所述碳酸鈣的質(zhì)量比為100：5：3；所述淀粉的質(zhì)均分子量為7250，所述淀粉水溶液中，淀粉和水的質(zhì)量體積比為0.05g/ml；所述碳酸鈣的水分為0.03wt.％，ph值為8.5，純度為99％，粒徑為0.01～0.1μm；方案六：所述生料前驅(qū)體的原料包括所述石油焦、所述麥芽糊精水溶液和所述碳酸鈣，所述石油焦、所述麥芽糊精水溶液和所述碳酸鈣的質(zhì)量比為100：5：3；所述淀粉的質(zhì)均分子量為5000，所述淀粉水溶液中，淀粉和水的質(zhì)量體積比為0.05g/ml；所述碳酸鈣的水分為0.03wt.％，ph值為8.5，純度為99％，粒徑為0.01～0.1μm。5.一種如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟：所述石墨負(fù)極材料生料前驅(qū)體的原料混合后，在10mpa～100mpa的壓強(qiáng)下壓合，即得所述石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體。6.一種石墨負(fù)極材料的前驅(qū)體，其特征在于，其由如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體制得。7.如權(quán)利要求6所述的石墨負(fù)極材料的前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟：所述石墨負(fù)極材料的前驅(qū)體由所述石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體經(jīng)熱處理后石墨化處理制得；所述熱處理優(yōu)選地分為第一階段熱處理和第二階段熱處理。8.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述第一階段熱處理的升溫速率為2℃/min～10℃/min，例如5℃/min；和/或，所述第一階段熱處理的最終溫度為600℃～750℃，例如為700℃；和/或，所述第一階段熱處理在最終溫度下的處理時(shí)間為1h～5h，例如2h；和/或，所述第二階段熱處理的升溫速率為2℃/min～5℃/min，例如3℃/min；和/或，所述第二階段熱處理的最終溫度為1800℃～2000℃，例如為1900℃；

和/或，所述第二階段熱處理在最終溫度下的處理時(shí)間為5h～10h，例如為8h；和/或，所述石墨化處理的升溫速率為1℃/min～3℃/min，例如2℃/min；和/或，所述石墨化處理的最終溫度為2400℃～3100℃，例如為2500℃、2800℃、2900℃或3000℃；和/或，所述石墨化處理在最終溫度下的處理時(shí)間為45h～60h，例如為50h。9.一種石墨負(fù)極材料，其特征在于，其由如權(quán)利要求6所述石墨負(fù)極材料的前驅(qū)體制得。10.一種如權(quán)利要求9所述石墨負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟：所述石墨負(fù)極材料由所述石墨負(fù)極材料的前驅(qū)體經(jīng)解聚處理和篩分處理制得；所述篩分處理優(yōu)選地使用300目篩網(wǎng)進(jìn)行篩分；所述解聚處理優(yōu)選為使用混料機(jī)將所述石墨負(fù)極材料的前驅(qū)體解聚打散；所述混料機(jī)的混料時(shí)間優(yōu)選為30min～90min，例如為60min；所述混料機(jī)的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為450r/min～900r/min，例如為600r/min。11.一種鋰離子電池，其特征在于，其含有如權(quán)利要求9或10所述的石墨負(fù)極材料。12.如權(quán)利要求9或10所述的石墨負(fù)極材料在制備鋰離子電池中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開(kāi)了一種石墨負(fù)極材料、其前驅(qū)體、其生料前驅(qū)體及其制備方法和應(yīng)用。具體公開(kāi)了一種石墨負(fù)極材料的生料前驅(qū)體；生料前驅(qū)體的原料包括以下組分：石墨原料、粘結(jié)劑和介孔材料；所述原料混合后，在10Mpa～100Mpa的壓強(qiáng)下壓合，即制得所述生料前驅(qū)體。本發(fā)明的石墨負(fù)極材料應(yīng)用于電池時(shí)，具有以下一種或多種優(yōu)勢(shì)：倍率性能好、阻抗低和優(yōu)異的快充性能。阻抗低和優(yōu)異的快充性能。阻抗低和優(yōu)異的快充性能。

技術(shù)研發(fā)人員：王廣 苗榮榮 吳仙斌 朱麗萍 蔣守鑫 吳志紅 丁曉陽(yáng)

受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海杉杉新材料有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.02.09

技術(shù)公布日：2022/5/31