不同地区天然石墨球形化制备负极材料

作者：董华中 王炯辉 邱杨率 张凌燕 王斌    单位：武汉理工大学 资源与环境工程学院，湖北 武汉 430070；五矿勘查开发有限公司，北京 100010；关键非金属矿产资源绿色利用 教育部重点实验室，湖北 武汉 430070；矿物资源加工与环境湖北省重点实验室，湖北 武汉 430070

关键词：天然石墨；球形化；负极材料；电化学性能

摘  要：天然鳞片石墨是制备锂离子电池负极材料的优质原料，本试验以鸡西、内蒙古、萝北 3 个地区固定碳含量（质量分数）约为 95% 的石 墨精矿为原料，依次进行球形化整形和化学提纯，制备高纯球形石墨，并对高纯球形石墨进行了电化学性能测试。结果表明，经过球形化后，3 个地 区球形石墨振实密度分别为 0.96 g/cm3 、0.94 g/cm3 、0.98 g/cm3 ，其中萝北石墨振实密度最高，成球率为 41.44%。较优混酸提纯工艺为：混酸与石墨的 液固比为 3 mL/g，HF 体积分数为 30%，反应时间为 6 h，反应温度为 70 ℃，经混酸提纯处理后，3 个地区球形石墨固定碳含量分别提高至 99.90%、 99.88%、99.97%。电化学性能测试结果表明，3 个地区石墨负极材料的首次充放电效率均大于 90%，首次放电容量均高于 360 mAh/g，是制备天然石 墨负极材料的理想原料。