一種天然石墨材料的預處理方法及所得產品和應用
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種石墨生產技術領域，具體是一種天然石墨材料的預處理方法及所 得產品和應用。
【背景技術】
[0002] 隨著裡離子電池應用的普及化，手機、平板電腦、電動汽車、電動工具等對裡離子 電池的需求在逐步提高，在運個網絡化、電子化的世界，人們對手機等電子產品的使用程度 越來越高，幾乎到了手機不離手的程度，而在節奏如此快的世界，一個能夠快速充電的裡離 子電池將成為一個新的熱點；目前現有技術已經針對提高電池性能進行了廣泛研究，然而 隨著對電池快充性能要求的進一步提高，需要提高天然石墨的各項同性度，即降低材料的 OI值，提升天然石墨的快速充電特性，從而提高天然石墨整體的材料性能;天然石墨材料雖 然具有高容量、較高的性價比，但是天然石墨的石墨化度較高，各向異性程度較高，快速充 電特性較差，導致其使用受到限制，天然石墨材料在生產加工過程中，一般會有后續加工分 級的工序，而加工分級的生產工序會影響到材料的粒度分布，機器的加工磨損會影響到天 然石墨顆粒形貌，使材料的加工性能變差;裡離子電池負極材料的大量研究表面，材料的各 項同性程度與快速充電性能有一定的關系，即材料的各項同性度越高，快速充電性能越好， 反之，材料的各項同性度越低，快速充電性能越差;材料的各項同性度用OI值來表示，OI值 = 004峰面積/110峰面積，其中004峰面積和110峰面積是用XRD測試得到；為提局天然石墨 的各項同性度，現有技術或通過對天然石墨進行低溫炭化處理，或通過造粒處理W降低材 料的OI值，運些技術雖然能降低材料的OI值，但因此或降低了天然石墨的壓實密度，或使天 然石墨的加工性能變差，對材料的改善不盡完美，故還需要進一步提高材料的綜合性能。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于提供一種能夠提高天然石墨各項同性度，降低天然石墨的OI 值，提升天然石墨的快速充電性能，改善材料的加工性能，且不影響材料原來的粒度分布趨 勢，不影響容量和效率發揮的天然石墨材料的預處理方法及所得產品和應用，W解決上述
【背景技術】中提出的問題。
[0004] 為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
[0005] -種天然石墨材料的預處理方法，包括W下步驟：
[0006] 1)將天然石墨干燥；
[0007] 2)將步驟1得到的材料在700-1200r/min的轉速下持續3-30分鐘進行混料融合，分 級，得到產品。
[000引作為本發明進一步的方案:步驟1中，所述的天然石墨為本領域常規各種普通天然 石墨，所述的天然石墨的D50粒徑較佳地為10-25皿，更佳地為14-20皿。
[0009]作為本發明再進一步的方案:步驟1中，所述的干燥方法和條件為本領域常規的方 法和條件，所述的干燥一般在干燥箱中進行，所述干燥的時間較佳地為1-5小時，更佳地為 2-4小時，所述干燥的溫度較佳地在100-300°C，更佳地為150-250°C，所述干燥的終點W水 分占總物料質量的1 % W下為準。
[0010] 作為本發明再進一步的方案:步驟2中，所述的混料方法和條件為本領域常規的方 法和條件，所述的混料一般在高速改性融合機中進行，所述混料的條件較佳地為在800-110化/min的轉速下持續5-25分鐘；按本領域常識，在進行所述的混料之前，混料的機器需 進行清理、檢測，W沒有雜質為佳。
[0011] 作為本發明再進一步的方案:步驟2中，所述的分級的方法和條件為本領域常規的 方法和條件，所述的分級較佳地為氣流分級，所述分級的目數較佳地為200-250目，所述的 氣流分級較佳地采用分級機進行，所述分級機的頻率較佳地為20-25HZ，更佳地為22化，所 述的分級目的是除去雜質和大顆粒。
[0012] 作為本發明再進一步的方案:本發明中，依據各處理設備的處理能力的不同，所述 的天然石墨材料的單次處理量一般為5-20公斤，較佳地為15公斤。
[0013] 作為本發明再進一步的方案:本發明還提供了由所述預處理方法制得的天然石墨 材料。
[0014] 本發明中，所述天然石墨材料在實際使用之前，按常規步驟會進行送檢處理，測定 所述天然石墨材料的粒徑、OI值、振實密度、灰分、容量和效率等參數。
[0015] 作為本發明再進一步的方案:本發明還提供了所述天然石墨材料在制備電池負極 材料中的應用。
[0016] 其中，所述的電池負極材料較佳地為裡離子電池負極材料。
[0017] 本發明所用試劑和原料均市售可得。
[0018] 與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明克服了現有的天然石墨材料的各 項同性度低，快速充電性能差的缺陷，既可W提高天然石墨的各項同性度，提升天然石墨的 快速充電性能，還能提高天然石墨的加工性能;本發明制備的天然石墨材料具有W下優點： OI值明顯降低;整體粒度分布不會受影響，大小顆粒分布的更均勻；形貌規整度增加，修飾 的更完整均勻，不影響容量和效率的發揮;性質穩定，批次之間幾乎沒有差別，能廣泛用于 制備電池負極材料;另外本發明的天然石墨材料預處理方法簡單可行，適用于工業化生產。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發明實施例2中天然石墨原料的粒度分布圖
[0020] 圖2為本發明實施例2所制得的天然石墨材料的粒度分布圖。
[0021] 圖3為本發明實施例2中天然石墨原料的掃描電鏡圖
[0022] 圖4為本發明實施例2中制得的天然石墨材料的掃描電鏡圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明，但并不因此將 本發明限制在所述的實施例范圍之中，下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常 規方法和條件，或按照商品說明書選擇。
[0024] 下述實施例中使用的天然石墨材料為上海杉杉科技有限公司生產的天然石墨類 產品。
[0025]下述實施例中，高速改性融合機在使用前均經過檢查和清理，設備運行正常，確保 無雜質。
[00%] 實施例1
[0027]天然石墨（記為原料A)，D50粒徑為16WI1左右，原料共15公斤，預處理前檢測樣品， 其D50粒徑為15.祉m，0I值為3.8，振實密度為1. Olg/cm3。
[00%]天然石墨材料的預處理方法，包括下述步驟：
[0029] 1)將天然石墨放入干燥箱中于200°C干燥3小時；
[0030] 2)將15公斤經干燥的D50粒徑為15.8WI1的天然石墨放入高速改性融合機中混料， 時間為5分鐘，轉速為80化/m;之后過物料分級機處理得到產品，分級處理頻率為22化。
[0031] 經檢測，該天然石墨材料的D50粒徑為15.祉m，0I值為3.4,振實密度為1.02g/cm 3。
[0032] 實施例2
[0033] 天然石墨（記為原料B)，D50粒徑為19皿左右，原料共15公斤，預處理前檢測樣品， 其D50粒徑為18.9皿，OI值為3.9，振實密度為1.03g/cm 3。
[0034] 天然石墨材料的預處理方法，包括下述步驟：
[0035] 1)將天然石墨放入干燥箱中于200°C干燥3小時；
[0036] 2)將15公斤經干燥的D50粒徑為18.9WI1的天然石墨放入高速改性融合機中混料， 時間為5分鐘，轉速為80化/m;之后過物料分級機處理得到產品，分級處理頻率為22化。
[0037] 經檢測，該天然石墨材料的D50粒徑為18.9wii，0I值為3.4,振實密度為1.05g/cm 3。 [003引實施例3
[0039] 天然石墨（記為原料A)，D50粒徑為16皿左右，原料共15公斤，預處理前檢測樣品， 其D50粒徑為15.祉m，0I值為3.8，振實密度為1. Olg/cm3。
[0040] 天然石墨材料的預處理方法，包括下述步驟：
[0041 ] 1)將天然石墨放入干燥箱中于250°C干燥2.5小時；
[0042] 2)將15公斤經干燥的D50粒徑為15.8WI1的天然石墨放入高速改性融合機中混料， 時間為10分鐘，轉速為8(K)r/m;之后過物料分級機處理得到產品，分級處理頻率為22化。
[0043] 經檢測，該天然石墨材料的D50粒徑為5.祉m，0I值為2.9，振實密度為1.04g/cm3。
[0044] 實施例4
[0045] 天然石墨（記為原料B)，D50粒徑為19皿左右，原料共15公斤，預處理前檢測樣品， 其D50粒徑為18.9皿，OI值為3.9，振實密度為1.03g/cm 3。
[0046] 天然石墨材料的預處理方法，包括下述步驟：
[0047] 1)將天然石墨材料放入干燥箱中于250°C干燥2.5小時，使材料整體呈干燥細粉 狀；
[004引2)將15公斤經干燥的D50粒徑為18.9WI1的天然石墨放入高速改性融合機中混料， 時間為10分鐘，轉速為8(K)r/m;之后過物料分級機處理得到產品，分級處理頻率為22化。 [0049] 經檢測，該天然石墨材料的D50粒徑為18.9wii，0I值為2.8，振實密度為1.08g/cm3。 [00加]實施例5
[0051] 天然石墨（記為原料B)，D50粒徑為19WI1左右，原料共15公斤，預處理前檢測樣品， 其D50粒徑為18.9皿，OI值為3.9，振實密度為1.03g/cm 3。
[0052] 天然石墨材料的預處理方法，包括下