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华彩彩票超细球形石墨及其制备方法和应用pdf

来源:未知   作者:admin    发布时间: 2019-07-08 23:25   

华彩彩票超细球形石墨及其制备方法和应用pdf

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  (1) 将均匀粒径为 5 ~ 15 微米, 碳含量≥ 90.0%的石墨微粉, 打垮至均匀粒径为 1-4 微米 ;

  (3) 将步伐 (2) 取得的石墨颗粒和混杂酸按重量比 1 ∶ 1 比例混杂平均, 正在温度为 100-150℃的情况下响应 12 小时, 其主意是去除石墨中的杂质如氧化钾, 氧化钠, 氧化镁, 氧化钙, 氧化铁, 氧化铝, 三氧化二硅及碳酸钙等杂质, 再将物料实行众次洗涤, 至中性 ;

  将均匀粒径 10μm、 含碳量 95%的自然石墨微粉 100g( 如图 1a-1b 所示 ), 列入高 压汽流打垮机中实行打垮, 压力为 0.7MPa, 安排出料粒度至 1 ~ 4 微米, 再将此超细物料加 入 ACM-30 型球化机中实行球化, 再通过超微分级机实行慎密分级, 使石墨颗粒的均匀粒径 为 5 ~ 8 微米, 加入响应罐中, 列入 18g 的氢氟酸, 54g 的盐酸, 28g 的硝酸, 正在温度为 150℃ 的情况要求下响应 12 小时, 将物料放入重降洗涤罐, 洗涤脱酸至中性, 将此超细物料浆液 进入喷雾干燥机中烘干取得超细的 5 ~ 8 微米球形石墨。由该扫描电镜照片看出 ( 如图 2a-2b 所示 ), 其大一面颗粒呈土豆形、 球形、 椭球形或其他类球形, 按 GB/T3521-95 程序方 法检测其碳量为 99.965%, 用 MS2000 激光粒度仪测出其 D50 = 6.11um D10 = 3.81um D90 = 10.16um ; 采用 BET 法测试比外貌积为 10.16m2/g, 采用 QuantachromeAutoTap 振实密度 3 仪测得粉体的振实密度为 0.85g/cm , 采用卡尔 . 费歇库仑滴定仪测试水份小于 0.2%, 采 用粉末 XRD 宽角衍射法测定其 d002 为 0.3358nm。

  采用与推行例 1 无别的措施制备电池, 实行电化学本能测试, 结果睹外 4。

  目前商品化锂离子动力电池的负极质料均为碳质料, 个中石墨类质料席卷自然石 墨和通过焦炭、 沥青和种种有机物等石墨化制备的人制石墨等, 因其具有高的充放电容量、 优异的充放电平台、 原因普及、 本钱低而取得普及利用。 目前市集上广泛应用的球形石墨是 均匀粒径正在 14 ~ 25 微米, 个中 17.5±0.5 微米的应用最众, 因其具有以上好处, 普及用正在 手机、 条记本电脑或其它便携式电子产物上。 但因其粒径稍大, 锂离子正在个中的扩散恐怕需 要较长岁月, 由此影响了放电本能, 稀奇是正在大电流或低温放电本能。而动力电池因用正在 电动车上哀求刹那大电放逐电, 即充放电速率越疾越好, 于是就哀求球形石墨颗粒越小, 球 形度越好, 则锂离子嵌入石墨球层内和脱出石墨球层内的数目越众, 速率越疾 ; 均匀粒径为 5 ~ 8 微米的球形石墨和市集广泛应用的 17 微米球形石墨比拟具有更小的球直径, 锂离子 进入石墨微球层内部隔断近, 于是会更容易嵌入和脱出, 而颗粒大的石墨微球则因直径大、 隔断远, 嵌入和脱出岁月相对延伸, 使电池充放电时大电流出现的岁月相对滞后。而小于 5 微米的更微细的球形石墨因其粒径太小难于研磨, 用呆板研磨措施制备会尤其清贫, 并且 收率极低, 不行符合市集的须要。无别的体积, 无别质料石墨颗粒越小则其颗粒数目会越 众, 同样数目的锂离子正在数目更众的石墨颗粒层间, 介入嵌入和脱出石墨颗粒层间的数目 会越众、 速率会越疾 ; 如此更众半目的锂离子同时嵌入和脱出就可能出现刹那大电流, 其充 放电速率也会更疾!本发觉 5 ~ 8 微米超细球形石墨做成的锂电池负极质料就具有如此的 性格!可能很好的处理上述题目, 满意动力电池本能的哀求!

  由以上外中数据看出, 用比较样品制备的锂离子电池, 初度轮回库仑效力为 -1 81.83%, 初度放电容量唯有 338.6mAh·g , 远低于推行例 1-3 顶用本发觉超细球形石墨制 备的锂离子电池。

  通过豪爽的试验注明, 当球形石墨的颗粒均匀粒径 5 ~ 8μm, 长径比为 1 ~ 2, 比 2 3 外貌积 9 ~ 11m /g, 振实密度 0.6 ~ 0.92g/cm , 晶体层间距 d002 为 0.335 ~ 0.338nm 时, 用 该石墨颗粒制备的锂动力电池用超细球形石墨负极质料具有较高的初度放电容量, 轮回性 能及倍率放电本能优异, 与其他人制石墨比拟其初度可逆比容量更高, 敏捷充放电才略更 强, 其轮回效力更高, 轮回寿命更长。 本发觉石墨颗粒与现有本领比拟具有更小的均匀粒径 (5 ~ 8μm), 球形度好 ( 如图 1a-1b 与图 2a-2b 扫描电镜图片比较可知 ), 稀奇实用于制备 具有敏捷充放电本能和精良的轮回本能的锂离子动力电池用的负极质料。

  通过豪爽的试验注明, 应用本发觉措施制备的超细球形石墨颗粒, 颗粒度平均, 平 2 均粒径小, 为 5 ~ 8μm, 球化度好, 长径比为 1-2, 比外貌积较大, 为 9-11m /g, 振实密度为 3 0.6 ~ 0.92g/cm , 晶体层间距 d002 为 0.335 ~ 0.338nm, 利用本发觉超细球形石墨制得的锂 离子电池复合碳负极质料, 具有较小的初度不成逆容量牺牲, 敏捷充放电本能和轮回本能 优异的特性。用该负极质料制成的锂动力电池, 可逆比容量为 350mAh/g ~ 372mAh/g, 初度 轮回库仑效力为 85%~ 95%, 轮回 500 次容量依旧率为 80%~ 92%。

  以下连结附图、 推行例和试验数据, 对本发觉上述的和别的的本领特色交好处作 更周详的注脚。

  靠山本领 二十一世纪石油告急和人丁的接续扩张, 使资源缺少的冲突日益超越, 稀奇是正在 人们对情况庇护越来越珍贵的即日, 绿色电源取得了飞速兴盛。锂离子动力电池便是自上 个世纪九十年代此后继铅酸蓄电池之后的新一代二次电池, 并因其具有事情电压高、 大电 流充放电才略强, 能量密度大、 轮回寿命长、 自放电小、 无回忆效应等好处, 成为目前电动自 行车、 电动汽车最有潜力的化学电源, 并仍然排泄到航空航天、 军事等尖端本领范围。陪同 着其雨后春笋的需求, 锂离子动力电池正成为新世纪科学本领查究与拓荒的要点和热门。

  9: 一种锂动力电池, 其特色正在于 : 其负极质料含有权柄哀求 1-2 任一项所述的球形石 墨, 其可逆比容量为 350mAh/g ~ 372mAh/g,华彩彩票 初度轮回库仑效力为 85%~ 95%, 轮回 500 次 容量依旧率为 80%~ 92%。

  采用下述措施制备 053048A(05 是厚度 30 是宽度 48 是高度 A 是铝壳 ) 方形锂离子 电池, 负极活性物质采用上述步伐制备的超细球形石墨包覆负极质料, 与粘结剂丁苯橡胶 乳 SBR、 悬浮剂羧甲基纤维素 CMC、 导电炭黑 Super-P 遵守 95 ∶ 3 ∶ 2 ∶ 1 的重量比混杂, 加 入适量的纯水行动离别剂调浆, 平均涂覆正在铜箔上, 通过真空干燥、 辊压制成负极片 ; 应用 LiCoO2 为正极活性质料, 与粘结剂聚偏二氟乙烯 (PVDF)、 导电剂 Super-P 遵守 95 ∶ 2 ∶ 2 的重量比混杂, 列入适量的 N- 甲基吡咯烷酮 (NMP) 行动离别剂调成浆料, 涂覆正在铝箔上, 并经真空干燥、 辊压, 制备成正极片 ; 应用 1mol/LLiPF6 的三组分混杂溶剂 EC( 碳酸乙烯

  本发觉球形石墨的制备措施, 所述洗涤体例可采用离心洗涤, 压滤洗涤或重降洗 涤等本范围常用的洗涤装备, 优选用重降式洗涤罐实行重降洗涤。其措施是将石墨颗粒与 混杂酸液的混杂物从响应罐中放入重降罐内, 经一至四小时的重降, 循序开启从上到下的 各阀门将上部澄清液体放出, 再次加水重降后再排水, 直至混杂液 PH 值呈中性后将上部清 液放出, 仅留下浆状石墨与水的混杂物。 本发觉球形石墨的制备措施, 所述烘干装备可采用喷雾干燥、 闪蒸干燥或欢喜干 燥装备等本范围常用的干燥装备, 烘干至石墨颗粒中水分小于 0.2%。

  采用下述措施制备 053048A(05 是厚度 30 是宽度 48 是高度 A 是铝壳 ) 方形锂离子 电池, 负极活性物质采用上述步伐制备的超细球形石墨包覆负极质料, 与粘结剂丁苯橡胶 乳 SBR、 悬浮剂羧甲基纤维素 CMC、 导电炭黑 Super-P 遵守 95 ∶ 3 ∶ 2 ∶ 1 的重量比混杂, 加 入适量的纯水行动离别剂调浆, 平均涂覆正在铜箔上, 通过真空干燥、 辊压制成负极片 ; 应用 LiCoO2 为正极活性质料, 与粘结剂聚偏二氟乙烯 (PVDF)、 导电剂 Super-P 遵守 95 ∶ 2 ∶ 2 的重量比混杂, 列入适量的 N- 甲基吡咯烷酮 (NMP) 行动离别剂调成浆料, 涂覆正在铝箔上, 并经真空干燥、 辊压, 制备成正极片 ; 应用 1mol/LLiPF6 的三组分混杂溶剂 EC( 碳酸乙烯 酯 ) ∶ DMC( 碳酸二甲酯 ) ∶ EMC( 碳酸甲乙酯 ) = 1 ∶ 1 ∶ 1(v/v) 的溶液为电解液, 聚丙 烯微孔膜为隔阂, 拼装成电池。测试结果睹外 2。

  图 1a-1b 为本发觉超细球形石墨的原料电镜照片 ; 图 2a-2b 为本发觉超细球形石墨的制品的电镜照片。简直推行体例

  本发觉球形石墨的制备措施, 所述步伐 (1) 中石墨微粉用高压气流打垮机打垮, 压力为 0.7MPa, 所述高压气流打垮机为流化床式汽流打垮机, 该打垮机为本范围常用装备。

  3: 权柄哀求 1-2 任一项所述的球形石墨的制备措施, 其特色正在于, 席卷以下步伐 : (1) 将均匀粒径为 5 ~ 15 微米, 碳含量≥ 90.0%的石墨微粉, 打垮至均匀粒径为 1-4 微米 ; (2) 将步伐 (1) 取得的石墨颗粒实行球化照料, 使石墨颗粒的均匀粒径为 5 ~ 8 微米 ; (3) 将步伐 (2) 取得的石墨颗粒和混杂酸按重量比 1 ∶ 1 比例混杂平均, 正在温度为 100-150℃的情况下响应 12 小时, 再将物料实行众次洗涤至中性 ; (4) 将步伐 (3) 取得的石墨颗粒用烘干装备实行干燥, 即得。

  8: 权柄哀求 1-2 任一项所述的球形石墨的利用, 其特色正在于 : 将其利用于制备锂动力 电池负极质料。

  7: 依照权柄哀求 3 所述的措施, 其特色正在于 : 所述混杂酸含有下列重量份的物质, 氢氟 酸 1-3 份、 盐酸 3-6 份和硝酸 1-2 份。

  10申请发布号CN102347481A43申请发布日20120208CN102347481ACN102347481A21申请号申请日20111014H01M4/38200601H01M10/1申请人黑龙江省牡丹江农垦奥宇石墨深加工有限公司所在158200黑龙江省鸡西市密山市8510农场16幢16号72发觉人赵振宇韩军王景柱栾小乐于淑萍74专利代办机构北京科龙寰宇学问产权代办有限仔肩公司11139代办人孙皓晨韩小雷54发觉名称超细球形石墨及其制备措施和利用57摘要本发觉涉及一种用于锂离子电池负极质料的超细球形石墨及其制备措施。本发觉球形石墨的颗粒均匀粒径5~8ΜM,长径比为1~2,比外貌积9~11M2/G,振实密度06~092G/CM3,晶体层间距D002为0335~0338NM。其制备措施是将石墨微粉,打垮至均匀粒径为14微米;将石墨颗粒实行球化照料,使石墨颗粒的均匀粒径为5~8微米;取得的石墨颗粒再和混杂酸按比例混杂平均,正在温度为100150℃的情况下响应12小时,再将物料洗涤至中性;终末将取得的石墨颗粒干燥,即得。本发觉球形石墨具有更小的均匀粒径,球形度好,由此制得的锂动力电池负极质料具有敏捷充放电本能和精良的轮回本能,本发觉制备措施具有制备进程纯洁、本钱低、产量和收率高的特性。51INTCL19中华黎民共和邦邦度学问产权局12发觉专利申请权柄哀求书1页仿单6页附图2页CN102347500A1/1页21一种超细球形石墨,其特色正在于颗粒均匀粒径5~8ΜM,长径比为1~2,比外貌积9~11M2/G,振实密度06~092G/CM3,晶体层间距D002为0335~0338NM。2依照权柄哀求1所述的球形石墨,其特色正在于式样为球形、土豆形或椭球形。3权柄哀求12任一项所述的球形石墨的制备措施,其特色正在于,席卷以下步伐1将均匀粒径为5~15微米,碳含量≥900%的石墨微粉,打垮至均匀粒径为14微米;2将步伐1取得的石墨颗粒实行球化照料,使石墨颗粒的均匀粒径为5~8微米;3将步伐2取得的石墨颗粒和混杂酸按重量比1∶1比例混杂平均,正在温度为100150℃的情况下响应12小时,再将物料实行众次洗涤至中性;4将步伐3取得的石墨颗粒用烘干装备实行干燥,即得。4依照权柄哀求3所述的措施,其特色正在于所述步伐1中石墨微粉用高压气流打垮机打垮,压力为07MPA,所述高压气流打垮机为流化床式汽流打垮机。5依照权柄哀求3所述的措施,其特色正在于所述洗涤采用重降式洗涤罐。6依照权柄哀求3所述的措施,其特色正在于所述烘干装备采用喷雾干燥、闪蒸干燥或欢喜干燥装备。7依照权柄哀求3所述的措施,其特色正在于所述混杂酸含有下列重量份的物质,氢氟酸13份、盐酸36份和硝酸12份。8权柄哀求12任一项所述的球形石墨的利用,其特色正在于将其利用于制备锂动力电池负极质料。9一种锂动力电池,其特色正在于其负极质料含有权柄哀求12任一项所述的球形石墨,其可逆比容量为350MAH/G~372MAH/G,初度轮回库仑效力为85%~95%,轮回500次容量依旧率为80%~92%。权柄哀求书CN102347481ACN102347500A1/6页3超细球形石墨及其制备措施和利用本领范围0001本发觉涉及一种人制球形石墨及其制备措施,稀奇是涉及一种用于锂离子电池负极质料的超细球形石墨及其制备措施和利用。靠山本领0002二十一世纪石油告急和人丁的接续扩张,使资源缺少的冲突日益超越,稀奇是正在人们对情况庇护越来越珍贵的即日,绿色电源取得了飞速兴盛。锂离子动力电池便是自上个世纪九十年代此后继铅酸蓄电池之后的新一代二次电池,并因其具有事情电压高、大电流充放电才略强,能量密度大、轮回寿命长、自放电小、无回忆效应等好处,成为目前电动自行车、电动汽车最有潜力的化学电源,并仍然排泄到航空航天、军事等尖端本领范围。伴跟着其雨后春笋的需求,锂离子动力电池正成为新世纪科学本领查究与拓荒的要点和热门。0003目前商品化锂离子动力电池的负极质料均为碳质料,个中石墨类质料席卷自然石墨和通过焦炭、沥青和种种有机物等石墨化制备的人制石墨等,因其具有高的充放电容量、优异的充放电平台、原因普及、本钱低而取得普及利用。目前市集上广泛应用的球形石墨是均匀粒径正在14~25微米,个中175±05微米的应用最众,因其具有以上好处,普及用正在手机、条记本电脑或其它便携式电子产物上。但因其粒径稍大,锂离子正在个中的扩散恐怕须要较长岁月,由此影响了放电本能,稀奇是正在大电流或低温放电本能。而动力电池因用正在电动车上哀求刹那大电放逐电,即充放电速率越疾越好,于是就哀求球形石墨颗粒越小,球形度越好,则锂离子嵌入石墨球层内和脱出石墨球层内的数目越众,速率越疾;均匀粒径为5~8微米的球形石墨和市集广泛应用的17微米球形石墨比拟具有更小的球直径,锂离子进入石墨微球层内部隔断近,于是会更容易嵌入和脱出,而颗粒大的石墨微球则因直径大、隔断远,嵌入和脱出岁月相对延伸,使电池充放电时大电流出现的岁月相对滞后。而小于5微米的更微细的球形石墨因其粒径太小难于研磨,用呆板研磨措施制备会尤其清贫,并且收率极低,不行符合市集的须要。无别的体积,无别质料石墨颗粒越小则其颗粒数目会越众,同样数目的锂离子正在数目更众的石墨颗粒层间,介入嵌入和脱出石墨颗粒层间的数目会越众、速率会越疾;如此更众半目的锂离子同时嵌入和脱出就可能出现刹那大电流,其充放电速率也会更疾本发觉5~8微米超细球形石墨做成的锂电池负极质料就具有如此的性格可能很好的处理上述题目,满意动力电池本能的哀求发觉实质0004本发觉要处理的本领题目是供给一种人制超细球形石墨及其制备措施和由此超细球形石墨取得的锂离子电池复合碳负极质料。0005为达上述主意,本发觉一种超细球形石墨,颗粒均匀粒径5~8ΜM,长径比为1~2,比外貌积9~11M2/G,振实密度06~092G/CM3,晶体层间距D002为0335~0338NM。0006本发觉超细球形石墨,式样为球形,长径比即石墨颗粒的长度与其直径之比为1,也可能是椭球形、土豆形或其他类球形,长径比为12。仿单CN102347481ACN102347500A2/6页40007本发觉上述球形石墨的制备措施,席卷以下步伐00081将均匀粒径为5~15微米,碳含量≥900%的石墨微粉,打垮至均匀粒径为14微米;00092将步伐1取得的石墨颗粒实行球化照料,再通过超微分级机实行慎密分级,使石墨颗粒的均匀粒径为5~8微米;00103将步伐2取得的石墨颗粒和混杂酸按重量比1∶1比例混杂平均,正在温度为100150℃的情况下响应12小时,其主意是去除石墨中的杂质如氧化钾,氧化钠,氧化镁,氧化钙,氧化铁,氧化铝,三氧化二硅及碳酸钙等杂质,再将物料实行众次洗涤,至中性;00114将步伐3取得的石墨颗粒用烘干装备实行干燥,即得。0012本发觉球形石墨的制备措施,所述步伐1中石墨微粉用高压气流打垮机打垮,压力为07MPA,所述高压气流打垮机为流化床式汽流打垮机,该打垮机为本范围常用装备。0013本发觉球形石墨的制备措施,所述洗涤体例可采用离心洗涤,压滤洗涤或重降洗涤等本范围常用的洗涤装备,优选用重降式洗涤罐实行重降洗涤。其措施是将石墨颗粒与混杂酸液的混杂物从响应罐中放入重降罐内,经一至四小时的重降,循序开启从上到下的各阀门将上部澄清液体放出,再次加水重降后再排水,直至混杂液PH值呈中性后将上部清液放出,仅留下浆状石墨与水的混杂物。0014本发觉球形石墨的制备措施,所述烘干装备可采用喷雾干燥、闪蒸干燥或欢喜干燥装备等本范围常用的干燥装备,烘干至石墨颗粒中水分小于02%。0015本发觉球形石墨的制备措施,个中优选所述混杂酸含有下列重量份的物质,氢氟酸13份、盐酸36份和硝酸12份,即氢氟酸,盐酸,硝酸,其混杂的重量比例为1~3∶3~6∶1~2,其效力紧要是混杂酸的腐化性和溶化性更强,正在平等要求下比简单酸与石墨中的杂质响应的速率疾。使化学响应可能实行的更疾更彻底,天生溶于水的物质通过离心、重降等洗涤体例除去,其石墨纯度取得提升。0016本发觉上述球形石墨的利用,将其利用于制备锂动力电池负极质料。0017本发觉一种锂动力电池,其负极质料含有上述的球形石墨,其可逆比容量为350MAH/G~372MAH/G,初度轮回库仑效力为85%~95%,轮回500次容量依旧率为80%~92%。0018本发觉球形石墨与现有本领比拟具有更小的均匀粒径,球形度好,由本发觉石墨制备取得的锂动力电池负极质料可逆比容量大于350MAH/G,初度轮回库仑效力大于85%,轮回500次容量依旧率大于80%,具有敏捷充放电本能和精良的轮回本能,本发觉球形石墨的制备措施,将石墨微粉先通过超细打垮至均匀粒径为14微米,再实行球化照料,取得均匀粒径为58微米的石墨颗粒,与现有本领比拟,取得的球形石墨具有更小的均匀粒径,具有制备进程纯洁、本钱低、产量和收率高的特性。0019下面连结附图对本发觉的超细球形石墨及其制备措施作进一步注脚。附图注脚0020图1A1B为本发觉超细球形石墨的原料电镜照片;0021图2A2B为本发觉超细球形石墨的制品的电镜照片。仿单CN102347481ACN102347500A3/6页5简直推行体例0022以下连结附图、推行例和试验数据,对本发觉上述的和别的的本领特色交好处作更周详的注脚。0023推行例10024将均匀粒径10ΜM、含碳量95%的自然石墨微粉100G如图1A1B所示,列入高压汽流打垮机中实行打垮,压力为07MPA,安排出料粒度至1~4微米,再将此超细物料列入ACM30型球化机中实行球化,再通过超微分级机实行慎密分级,使石墨颗粒的均匀粒径为5~8微米,加入响应罐中,列入18G的氢氟酸,54G的盐酸,28G的硝酸,正在温度为150℃的情况要求下响应12小时,将物料放入重降洗涤罐,洗涤脱酸至中性,将此超细物料浆液进入喷雾干燥机中烘干取得超细的5~8微米球形石墨。由该扫描电镜照片看出如图2A2B所示,其大一面颗粒呈土豆形、球形、椭球形或其他类球形,按GB/T352195程序措施检测其碳量为99965%,用MS2000激光粒度仪测出其D50=611UMD10=381UMD90=1016UM;采用BET法测试比外貌积为1016M2/G,采用QUANTACHROMEAUTOTAP振实密度仪测得粉体的振实密度为085G/CM3,采用卡尔费歇库仑滴定仪测试水份小于02%,采用粉末XRD宽角衍射法测定其D002为03358NM。0025锂离子电池的制备0026采用下述措施制备053048A05是厚度,30是宽度,48是高度,A是铝壳方形锂离子电池,负极活性物质采用上述步伐制备的超细球形石墨包覆负极质料,与粘结剂丁苯橡胶乳SBR、悬浮剂羧甲基纤维素CMC、导电炭黑SUPERP遵守95∶3∶2∶1的重量比混杂,列入适量的纯水行动离别剂调浆,平均涂覆正在铜箔上,通过真空干燥、辊压制成负极片;应用LICOO2为正极活性质料,与粘结剂聚偏二氟乙烯PVDF、导电剂SUPERP遵守95∶2∶2的重量比混杂,列入适量的N甲基吡咯烷酮NMP行动离别剂调成浆料,涂覆正在铝箔上,并经真空干燥、辊压,制备成正极片;应用1MOL/LLIPF6的三组分混杂溶剂EC碳酸乙烯酯∶DMC碳酸二甲酯∶EMC碳酸甲乙酯=1∶1∶1V/V的溶液为电解液,聚丙烯微孔膜为隔阂,拼装成电池。测试结果睹外1。0027外1MSG6包覆球形石墨样品的恒电流充放电数据00280029推行例20030将鳞片石墨192,其粒度为100目,含碳量92%的自然石墨100G,列入高压汽流打垮机中实行打垮,安排出料粒度至1~4微米,再将此超细物料送入AMC50型球化机中实行球化,再通过超微分级机实行慎密分级,使石墨颗粒的均匀粒径为5~8微米,加入响应罐中,列入30G的氢氟酸,列入60G的盐酸,列入10G的硝酸,正在温度为150℃的情况要求下响应12小时,将物料放入重降洗涤罐,洗涤脱酸至中性,将此超细物料浆液进入喷雾干燥机中干燥取得超细5~8微米球形石墨。由该扫描电镜照片看出,其大一面颗粒呈土豆形、球形、椭球形或其他类球形,按GB/T352195程序措施检测其碳量为99960%,用MS2000仿单CN102347481ACN102347500A4/6页6激光粒度仪测出其D50=759UMD10=417UMD90=1030UM;采用BET法测试比外貌积为998M2/G,采用QUANTACHROMEAUTOTAP振实密度仪测得粉体的振实密度为091G/CM3,采用卡尔费歇库仑滴定仪测试水份小于02%,采用粉末XRD宽角衍射法测定其D002为03360NM。0031锂离子电池的制备0032采用下述措施制备053048A05是厚度30是宽度48是高度A是铝壳方形锂离子电池,负极活性物质采用上述步伐制备的超细球形石墨包覆负极质料,与粘结剂丁苯橡胶乳SBR、悬浮剂羧甲基纤维素CMC、导电炭黑SUPERP遵守95∶3∶2∶1的重量比混杂,列入适量的纯水行动离别剂调浆,平均涂覆正在铜箔上,通过真空干燥、辊压制成负极片;应用LICOO2为正极活性质料,与粘结剂聚偏二氟乙烯PVDF、导电剂SUPERP遵守95∶2∶2的重量比混杂,列入适量的N甲基吡咯烷酮NMP行动离别剂调成浆料,涂覆正在铝箔上,并经真空干燥、辊压,制备成正极片;应用1MOL/LLIPF6的三组分混杂溶剂EC碳酸乙烯酯∶DMC碳酸二甲酯∶EMC碳酸甲乙酯=1∶1∶1V/V的溶液为电解液,聚丙烯微孔膜为隔阂,拼装成电池。测试结果睹外2。0033外2MSG75样品的恒电流充放电数据00340035推行例30036将均匀粒径15ΜM、含碳量90%的自然石墨微粉100G,列入高压汽流打垮机中实行打垮,安排出料粒度至1~4微米,再将此超细物料列入AMC20型汽流涡旋球化机中实行球化,使石墨颗粒的均匀粒径为5~8微米,加入响应罐中,列入25G的氢氟酸,列入50G的盐酸,列入25G的硝酸,正在温度为120℃的情况要求下响应12小时,将物料加入重降洗涤罐,洗涤脱酸至中性,将此超细物料浆液送入喷雾干燥机中干燥取得超细5~8微米球形石墨。由该扫描电镜照片看出,其大一面颗粒呈土豆形、球形、椭球形或其他类球形,用MS2000激光粒度仪测出其D50=586UMD10=409UMD90=988UM;采用BET法测试比外貌积为1056M2/G,采用QUANTACHROMEAUTOTAP振实密度仪测得粉体的振实密度为088G/CM3,采用卡尔费歇库仑滴定仪测试水份小于02%,采用粉末XRD宽角衍射法测定其D002为03357NM。0037锂离子电池的制备0038采用下述措施制备053048A05是厚度30是宽度48是高度A是铝壳方形锂离子电池,负极活性物质采用上述步伐制备的超细球形石墨包覆负极质料,与粘结剂丁苯橡胶乳SBR、悬浮剂羧甲基纤维素CMC、导电炭黑SUPERP遵守95∶3∶2∶1的重量比混杂,列入适量的纯水行动离别剂调浆,平均涂覆正在铜箔上,通过真空干燥、辊压制成负极片;应用LICOO2为正极活性质料,与粘结剂聚偏二氟乙烯PVDF、导电剂SUPERP遵守95∶2∶2的重量比混杂,列入适量的N甲基吡咯烷酮NMP行动离别剂调成浆料,涂覆正在铝箔上,并经真空干燥、辊压,制备成正极片;应用1MOL/LLIPF6的三组分混杂溶剂EC碳酸乙烯仿单CN102347481ACN102347500A5/6页7酯∶DMC碳酸二甲酯∶EMC碳酸甲乙酯=1∶1∶1V/V的溶液为电解液,聚丙烯微孔膜为隔阂,拼装成电池。测试结果睹外3。0039外3MSG58样品的恒电流充放电数据00400041比较例10042将人制石墨微粉打垮至均匀粒径23ΜM,取得片状组织的石墨颗粒,长径比为56,比外貌积8M2/G,晶体层间距D002为03357NM。0043采用与推行例1无别的措施制备电池,实行电化学本能测试,结果睹外4。0044外4比较例1取得的样品的恒电流充放电数据00450046由以上外中数据看出,用比较样品制备的锂离子电池,初度轮回库仑效力为8183%,初度放电容量唯有3386MAHG1,远低于推行例13顶用本发觉超细球形石墨制备的锂离子电池。0047通过豪爽的试验注明,当球形石墨的颗粒均匀粒径5~8ΜM,长径比为1~2,比外貌积9~11M2/G,振实密度06~092G/CM3,晶体层间距D002为0335~0338NM时,用该石墨颗粒制备的锂动力电池用超细球形石墨负极质料具有较高的初度放电容量,轮回本能及倍率放电本能优异,与其他人制石墨比拟其初度可逆比容量更高,敏捷充放电才略更强,其轮回效力更高,轮回寿命更长。本发觉石墨颗粒与现有本领比拟具有更小的均匀粒径5~8ΜM,球形度好如图1A1B与图2A2B扫描电镜图片比较可知,稀奇实用于制备具有敏捷充放电本能和精良的轮回本能的锂离子动力电池用的负极质料。0048本发觉还供给一种更合理的超细球形石墨的临蓐措施,采用高压汽流打垮机先将石墨微粉实行超细化打垮至1~4微米,再应用球化机和汽流涡旋超微分级机对石墨颗粒实行球化及外貌整形,再通过整形分级,终末取得本发觉的球形石墨。而现有的球形石墨临蓐措施采用鳞片石墨如190~199负100目碳量为90%~99%,直接进入汽流涡旋打垮机先通过决裂,再通过整形分级,终末取得的石墨颗粒不服均,颗粒度较大,从1050微米均有,石墨颗粒粒度大,球形度低。本发觉措施应用的原料可能应用低价的凡是球形石墨临蓐出的副产物自然石墨微粉和人制石墨微粉行动原料,临蓐出的球形石墨其粒度小,球形度好,有以上数据可能看出其电化学本能更优异,其充放电速率更疾,单元体积内颗粒数目众,具有大电流充放电才略,将凡是球形石墨的副产物运用降临蓐超细球形石墨提升了石墨运用率,节减了不成再临蓐的石墨资源,从整个上提升了球形石墨产量和收率,消重了本钱,为锂动力电池供给了一种低价高效的电池质料,批量临蓐后将促进锂动力电池及仿单CN102347481ACN102347500A6/6页8电动车的普及利用。0049通过豪爽的试验注明,应用本发觉措施制备的超细球形石墨颗粒,颗粒度平均,均匀粒径小,为5~8ΜM,球化度好,长径比为12,比外貌积较大,为911M2/G,振实密度为06~092G/CM3,晶体层间距D002为0335~0338NM,利用本发觉超细球形石墨制得的锂离子电池复合碳负极质料,具有较小的初度不成逆容量牺牲,敏捷充放电本能和轮回本能优异的特性。用该负极质料制成的锂动力电池,可逆比容量为350MAH/G~372MAH/G,初度轮回库仑效力为85%~95%,轮回500次容量依旧率为80%~92%。0050本发觉正在其他的推行体例中,所用的混杂酸还可能是放肆氢氟酸、盐酸、硫酸、硝酸等其他无机酸两者或两者以上的混杂酸,不限于上述推行例顶用到的混杂酸。0051以上所述的推行例仅仅是对本发觉的优选推行体例实行描画,并非对本发觉的鸿沟实行局限,正在不脱节本发觉打算精神的条件下,本范围凡是本领职员对本发觉的本领计划作出的种种变形和改革,均应落入本发觉权柄哀求书确定的庇护鸿沟内。仿单CN102347481ACN102347500A1/2页9图1A图1B仿单附图CN102347481ACN102347500A2/2页10图2A图2B仿单附图CN102347481A

  将人制石墨微粉打垮至均匀粒径 23μm, 取得片状组织的石墨颗粒, 长径比为 2 5-6, 比外貌积 8m /g, 晶体层间距 d002 为 0.3357nm。

  (2) 将步伐 (1) 取得的石墨颗粒实行球化照料, 再通过超微分级机实行慎密分级, 使石墨颗粒的均匀粒径为 5 ~ 8 微米 ;

  本领范围 本发觉涉及一种人制球形石墨及其制备措施, 稀奇是涉及一种用于锂离子电池负 极质料的超细球形石墨及其制备措施和利用。

  5: 依照权柄哀求 3 所述的措施, 其特色正在于 : 所述洗涤采用重降式洗涤罐。

  将均匀粒径 15μm、 含碳量 90%的自然石墨微粉 100g, 列入高压汽流打垮机中进 行打垮, 安排出料粒度至 1 ~ 4 微米, 再将此超细物料列入 AMC-20 型汽流涡旋球化机中进 行球化, 使石墨颗粒的均匀粒径为 5 ~ 8 微米, 加入响应罐中, 列入 25g 的氢氟酸, 列入 50g 的盐酸, 列入 25g 的硝酸, 正在温度为 120℃的情况要求下响应 12 小时, 将物料加入重降洗涤 罐, 洗涤脱酸至中性, 将此超细物料浆液送入喷雾干燥机中干燥取得超细 5 ~ 8 微米球形石 墨。 由该扫描电镜照片看出, 其大一面颗粒呈土豆形、 球形、 椭球形或其他类球形, 用 MS2000 激光粒度仪测出其 D50 = 5.86um D10 = 4.09umD90 = 9.88um ; 采用 BET 法测试比外貌积 2 为 10.56m /g, 采用 Quantachrome Auto Tap 振实密度仪测得粉体的振实密度为 0.88g/cm3, 采用粉末 XRD 宽角衍射法测定其 d002 为 采用卡尔 . 费歇库仑滴定仪测试水份小于 0.2%, 0.3357nm。

  本发觉超细球形石墨, 式样为球形, 长径比 ( 即石墨颗粒的长度与其直径之比 ) 为 1, 也可能是椭球形、 土豆形或其他类球形, 长径比为 1-2。本发觉上述球形石墨的制备措施, 席卷以下步伐 :

  本发觉正在其他的推行体例中, 所用的混杂酸还可能是放肆氢氟酸、 盐酸、 硫酸、 硝 酸等其他无机酸两者或两者以上的混杂酸, 不限于上述推行例顶用到的混杂酸。

  将鳞片石墨 -192, 其粒度为 100 目, 含碳量 92%的自然石墨 100g, 列入高压汽流粉 碎机中实行打垮, 安排出料粒度至 1 ~ 4 微米, 再将此超细物料送入 AMC-50 型球化机中进 行球化, 再通过超微分级机实行慎密分级, 使石墨颗粒的均匀粒径为 5 ~ 8 微米, 加入响应 罐中, 列入 30g 的氢氟酸, 列入 60g 的盐酸, 列入 10g 的硝酸, 正在温度为 150℃的情况要求下 响应 12 小时, 将物料放入重降洗涤罐, 洗涤脱酸至中性, 将此超细物料浆液进入喷雾干燥 机中干燥取得超细 5 ~ 8 微米球形石墨。由该扫描电镜照片看出, 其大一面颗粒呈土豆形、 球形、 椭球形或其他类球形, 按 GB/T3521-95 程序措施检测其碳量为 99.960 %, 用 MS2000

  酯 ) ∶ DMC( 碳酸二甲酯 ) ∶ EMC( 碳酸甲乙酯 ) = 1 ∶ 1 ∶ 1(v/v) 的溶液为电解液, 聚丙 烯微孔膜为隔阂, 拼装成电池。测试结果睹外 3。

  本发觉球形石墨与现有本领比拟具有更小的均匀粒径, 球形度好, 由本发觉石墨 制备取得的锂动力电池负极质料可逆比容量大于 350mAh/g, 初度轮回库仑效力大于 85%, 轮回 500 次容量依旧率大于 80%, 具有敏捷充放电本能和精良的轮回本能, 本发觉球形石 墨的制备措施, 将石墨微粉先通过超细打垮至均匀粒径为 1-4 微米, 再实行球化照料, 取得 均匀粒径为 5-8 微米的石墨颗粒, 与现有本领比拟, 取得的球形石墨具有更小的均匀粒径, 具有制备进程纯洁、 本钱低、 产量和收率高的特性。

  6: 依照权柄哀求 3 所述的措施, 其特色正在于 : 所述烘干装备采用喷雾干燥、 闪蒸干燥或 欢喜干燥装备。

  2: 依照权柄哀求 1 所述的球形石墨, 其特色正在于 : 式样为球形、 土豆形或椭球形。

  本发觉球形石墨的制备措施, 个中优选所述混杂酸含有下列重量份的物质, 氢氟 酸 1-3 份、 盐酸 3-6 份和硝酸 1-2 份, 即氢氟酸, 盐酸, 硝酸, 其混杂的重量比例为 (1 ~ 3) ∶ (3 ~ 6) ∶ (1 ~ 2), 其效力紧要是混杂酸的腐化性和溶化性更强, 正在平等要求下比单 一酸与石墨中的杂质响应的速率疾。使化学响应可能实行的更疾更彻底, 天生溶于水的物 质通过离心、 重降等洗涤体例除去, 其石墨纯度取得提升。

  采用下述措施制备 053048A(05 是厚度, 30 是宽度, 48 是高度, A 是铝壳 ) 方形 锂离子电池, 负极活性物质采用上述步伐制备的超细球形石墨包覆负极质料, 与粘结剂丁 苯橡胶乳 SBR、 悬浮剂羧甲基纤维素 CMC、 导电炭黑 Super-P 遵守 95 ∶ 3 ∶ 2 ∶ 1 的重量 比混杂, 列入适量的纯水行动离别剂调浆, 平均涂覆正在铜箔上, 通过真空干燥、 辊压制成负 极片 ; 应用 LiCoO2 为正极活性质料, 与粘结剂聚偏二氟乙烯 (PVDF)、 导电剂 Super-P 遵守 95 ∶ 2 ∶ 2 的重量比混杂, 列入适量的 N- 甲基吡咯烷酮 (NMP) 行动离别剂调成浆料, 涂覆 正在铝箔上, 并经真空干燥、 辊压, 制备成正极片 ; 应用 1mol/LLiPF6 的三组分混杂溶剂 EC( 碳 酸乙烯酯 ) ∶ DMC( 碳酸二甲酯 ) ∶ EMC( 碳酸甲乙酯 ) = 1 ∶ 1 ∶ 1(v/v) 的溶液为电解 液, 聚丙烯微孔膜为隔阂, 拼装成电池。测试结果睹外 1。

  以上所述的推行例仅仅是对本发觉的优选推行体例实行描画, 并非对本发觉的范 围实行局限, 正在不脱节本发觉打算精神的条件下, 本范围凡是本领职员对本发觉的本领方 案作出的种种变形和改革, 均应落入本发觉权柄哀求书确定的庇护鸿沟内。

  本发觉一种锂动力电池, 其负极质料含有上述的球形石墨, 其可逆比容量为 350mAh/g ~ 372mAh/g, 初度轮回库仑效力为 85%~ 95%, 轮回 500 次容量依旧率为 80%~ 92%。

  4: 依照权柄哀求 3 所述的措施, 其特色正在于 : 所述步伐 (1) 中石墨微粉用高压气流粉 碎机打垮, 压力为 0.7MPa, 所述高压气流打垮机为流化床式汽流打垮机。

  本发觉还供给一种更合理的超细球形石墨的临蓐措施, 采用高压汽流打垮机先将 石墨微粉实行超细化打垮至 1 ~ 4 微米, 再应用球化机和汽流涡旋超微分级机对石墨颗粒 实行球化及外貌整形, 再通过整形分级, 终末取得本发觉的球形石墨。 而现有的球形石墨生 产措施采用鳞片石墨如 -190 ~ -199( 负 100 目碳量为 90%~ 99% ), 直接进入汽流涡旋粉 碎机先通过决裂, 再通过整形分级, 终末取得的石墨颗粒不服均, 颗粒度较大, 从 10-50 微 米均有, 石墨颗粒粒度大, 球形度低。 本发觉措施应用的原料可能应用低价的凡是球形石墨 临蓐出的副产物 - 自然石墨微粉和人制石墨微粉行动原料, 临蓐出的球形石墨其粒度小, 球形度好, 有以上数据可能看出其电化学本能更优异, 其充放电速率更疾, 单元体积内颗粒 数目众, 具有大电流充放电才略, 将凡是球形石墨的副产物运用降临蓐超细球形石墨提升 了石墨运用率, 节减了不成再临蓐的石墨资源, 从整个上提升了球形石墨产量和收率, 消重 了本钱, 为锂动力电池供给了一种低价高效的电池质料, 批量临蓐后将促进锂动力电池及

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  本发觉涉及一种用于锂离子电池负极质料的超细球形石墨及其制备措施。本发觉球形石墨的颗粒均匀粒径5~8μm,长径比为1~2,比外貌积9~11m2/g,振实密度0.6~0.92g/cm3,晶体层间距d002为0.335~0.338nm。其制备措施是将石墨微粉,打垮至均匀粒径为1-4微米;将石墨颗粒实行球化照料,使石墨颗粒的均匀粒径为5~8微米;取得的石墨颗粒再和混杂酸按比例混杂平均,正在温度为100-150℃的情况下响应12小时,再将物料洗涤至中性;终末将取得的石墨颗粒干燥,即得。本发觉球形石墨具有更小的均匀粒径,球形度好,由此制得的锂动力电池负极质料具有敏捷充放电本能和精良的轮回本能,本发觉制备措施具有制备进程纯洁、本钱低、产量和收率高的特性。

  本发觉要处理的本领题目是供给一种人制超细球形石墨及其制备措施和由此超 细球形石墨取得的锂离子电池复合碳负极质料。