1.本技術(shù)涉及石墨領(lǐng)域，尤其涉及一種提純石墨的方法、石墨、鋰離子電池負(fù)極、鋰離子電池和用電設(shè)備。

背景技術(shù)：

2.高純石墨因其具有強(qiáng)度高、抗熱震性好、耐高溫、抗氧化、電阻系數(shù)小、耐腐蝕、易于精密機(jī)加工等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于冶金工業(yè)的高級耐火材料與涂料、軍事工業(yè)火工材料安定劑、輕工業(yè)的鉛筆芯、電氣工業(yè)的碳刷、電池工業(yè)的電極、化肥工業(yè)催化劑添加劑等。但目前石墨選礦技術(shù)所制備的石墨原材料純度最高僅為98％左右，只有進(jìn)行進(jìn)一步的純化，才能拓展其應(yīng)用領(lǐng)域，發(fā)揮其廣泛的作用。

3.目前的石墨提純方法雖然較多，但要么污染較大(比如：含氫氟酸hf 的提純方法)，要么成本高(比如：高溫提純法)，要么效率低(比如：利用熔融氫氧化鈉去除雜質(zhì)的常規(guī)堿酸法提純)。而且現(xiàn)有技術(shù)提純得到的石墨往往存在著ph值偏高/偏低的問題；除此之外，包覆性也較差，表面使用瀝青包覆時(shí)難以均勻包覆，從而給后續(xù)的電化學(xué)性能(循環(huán)性能、膨脹性能等)埋下隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.本技術(shù)的目的在于提供一種提純石墨的方法、石墨、鋰離子電池負(fù)極、鋰離子電池和用電設(shè)備，以解決上述問題。

5.為實(shí)現(xiàn)以上目的，本技術(shù)特采用以下技術(shù)方案：

6.提純石墨的方法，包括：

7.將石墨原料依次進(jìn)行親水劑處理、第一酸處理、第一堿處理、第二酸處理和第二堿處理，得到提純石墨。

8.在一種可行的實(shí)施方式中，所述親水劑處理包括：將包括所述石墨原料和親水劑在內(nèi)的原料混合，然后進(jìn)行第一固液分離得到固體；

9.在一種可行的實(shí)施方式中，所述親水劑包括離子型和/或非離子型；

10.在一種可行的實(shí)施方式中，所述石墨和所述親水劑的質(zhì)量比為100： (0.01-1)；

11.在一種可行的實(shí)施方式中，所述親水劑處理的時(shí)間為1h-12h；

12.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第一固液分離包括離心分離；

13.在一種可行的實(shí)施方式中，所述離心分離的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000 轉(zhuǎn)/分鐘。

14.在一種可行的實(shí)施方式中，所述石墨原料和親水劑的混合體系中還包括水；

15.在一種可行的實(shí)施方式中，所述石墨原料的質(zhì)量占所述石墨原料、所述親水劑和所述水的總質(zhì)量的10％-50％。

16.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第一酸處理包括：將包括所述親水劑處理得到的石墨和第一酸溶液在內(nèi)的物料混合，加熱進(jìn)行第一反應(yīng)后進(jìn)行第二固液分離，然后對固體

物進(jìn)行第一水洗；

17.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第一酸溶液包括鹽酸與硝酸的混合溶液；

18.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第一酸溶液中，鹽酸與硝酸的質(zhì)量比為(10：1)-(1：5)；

19.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第一酸溶液中，酸的質(zhì)量百分比為 20％-50％；

20.在一種可行的實(shí)施方式中，所述親水劑處理得到的石墨與所述第一酸溶液的質(zhì)量比為1：(0.5-5)；

21.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第一反應(yīng)的溫度為50℃-100℃，時(shí)間為10h-20h；

22.在一種可行的實(shí)施方式中，通過所述第一水洗后，石墨的ph大于等于 2、小于7；

23.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第二固液分離包括離心分離；

24.在一種可行的實(shí)施方式中，所述離心分離的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000 轉(zhuǎn)/分鐘。

25.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第一堿處理包括：將包括所述第一酸處理得到的石墨和第一堿溶液在內(nèi)的物料混合，加熱進(jìn)行第二反應(yīng)后進(jìn)行第三固液分離，然后對固體物進(jìn)行第二水洗；

26.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第一堿溶液包括氫氧化鈉水溶液和/或氫氧化鉀水溶液；

27.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第一堿溶液的濃度為10wt％-50wt％；

28.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第一酸處理得到的石墨與所述第一堿溶液的質(zhì)量比為1：(0.5-5)；

29.在一種可行的實(shí)施方式中，通過所述第二水洗后，石墨的ph大于7、小于等于12；

30.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第三固液分離包括離心分離；

31.在一種可行的實(shí)施方式中，所述離心分離的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000 轉(zhuǎn)/分鐘。

32.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第一酸處理得到的石墨和第一堿溶液的混合體系中還包括助溶劑；

33.在一種可行的實(shí)施方式中，所述助溶劑包括苯甲酸鈉、水楊酸鈉、對氨基苯甲酸、尿素、乙酰胺中的一種或多種；

34.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第一酸處理得到的石墨與所述助溶劑的質(zhì)量比為100：(0.01-0.1)。

35.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第二反應(yīng)在2-10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓力條件下進(jìn)行，溫度為150℃-200℃，時(shí)間為10h-30h。在一種可行的實(shí)施方式中，所述第二酸處理包括：將包括所述第一堿處理得到的石墨和第二酸溶液在內(nèi)的物料混合，加熱進(jìn)行第三反應(yīng)后進(jìn)行第四固液分離，然后對固體物進(jìn)行第三水洗；

36.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第二酸溶液包括鹽酸和/或硝酸；

37.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第二酸溶液的酸濃度為10wt％-70wt％；

38.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第一堿處理得到的石墨和所述第二酸溶液的質(zhì)量比為1：(0.5-5)；

39.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第三反應(yīng)的溫度為50℃-100℃，時(shí)間為5h-20h；

40.在一種可行的實(shí)施方式中，通過所述第三水洗后，石墨的ph為大于等于2、小于7；

41.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第四固液分離包括離心分離；

42.在一種可行的實(shí)施方式中，所述離心分離的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000 轉(zhuǎn)/分鐘。

43.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第二堿處理包括：將包括所述第二酸處理得到的石墨和第二堿溶液在內(nèi)的物料混合，進(jìn)行第四反應(yīng)后進(jìn)行第五固液分離，然后對固體物進(jìn)行第四水洗得到提純石墨；

44.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第二堿溶液包括氨水；

45.在一種可行的實(shí)施方式中，所述氨水的濃度為20wt％-30wt％；

46.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第二酸處理得到的石墨和所述氨水的質(zhì)量比為1：(1-5)；

47.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第四反應(yīng)的時(shí)間為2-10h；

48.在一種可行的實(shí)施方式中，通過所述第四水洗后，石墨的ph大于7、小于等于9；

49.在一種可行的實(shí)施方式中，所述第五固液分離包括離心分離；

50.在一種可行的實(shí)施方式中，所述離心分離的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000 轉(zhuǎn)/分鐘。

51.一種石墨，使用所述的提純石墨的方法制得。

52.一種鋰離子電池負(fù)極，所述鋰離子電池負(fù)極的原料包括所述的石墨。

53.一種鋰離子電池，包括所述的鋰離子電池負(fù)極。

54.一種用電設(shè)備，包括所述的鋰離子電池。

55.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果包括：

56.本技術(shù)提供的提純石墨的方法，親水劑處理使得石墨的浸潤性增強(qiáng)，在后續(xù)處理過程中雜質(zhì)與酸堿溶液可以充分接觸，提高提純效率；第一酸處理主要去除石墨表層的雜質(zhì)，第一堿處理主要去除第一酸處理之后的雜質(zhì)產(chǎn)物以及石墨中剩余的部分雜質(zhì)，第二酸處理主要去除石墨空隙內(nèi)部的雜質(zhì)，第二堿處理主要是為了調(diào)節(jié)石墨的ph，以獲得較好的包覆性能；相比與現(xiàn)有的提純方法，本技術(shù)通過親水劑處理、第一酸處理、第一堿處理、第二酸處理和第二堿處理的多步處理法，通過親水劑、酸、堿等物質(zhì)的綜合作用，獲得高純度、低表面張力的石墨；在表面張力降低的基礎(chǔ)上，本技術(shù)獲得的石墨，在瀝青包覆及碳化的過程中，石墨內(nèi)部的空隙可以得到更好的填充，降低包覆產(chǎn)物的比表面積，減少了石墨在電解液中的直接暴露，增加了石墨與電解液的兼容性，因此其在鋰電池體系充放電過程中具有更好的循環(huán)性能和更低的體積膨脹率；

57.該方法提純效率高，相比于氫氟酸提純方法而言成本更低、污染更??；相比于高溫提純方法而言，沒有堿熔融過程，成本低、工藝簡單；相比于常規(guī)的熔融氫氧化鈉去除雜質(zhì)的常規(guī)堿酸法提純而言，提純效率高、綜合成本更低；

58.使用本技術(shù)提供的石墨制成的鋰離子電池負(fù)極組裝成的鋰離子電池，其厚度膨脹率小，容量保持率高。

附圖說明

59.為了更清楚地說明本技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本技術(shù)的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對本技術(shù)范圍的限定。

60.圖1為實(shí)施例提供的提純石墨的方法的流程簡圖；

61.圖2為實(shí)施例1制備的高純石墨的sem圖；

62.圖3為實(shí)施例5得到的石墨進(jìn)行瀝青包覆后的切面圖片；

63.圖4為對比例2得到的石墨進(jìn)行瀝青包覆后的切面圖片。

具體實(shí)施方式

64.如本文所用之術(shù)語：

[0065]“由

……

制備”與“包含”同義。本文中所用的術(shù)語“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它變形，意在覆蓋非排它性的包括。例如，包含所列要素的組合物、步驟、方法、制品或裝置不必僅限于那些要素，而是可以包括未明確列出的其它要素或此種組合物、步驟、方法、制品或裝置所固有的要素。

[0066]

連接詞“由

……

組成”排除任何未指出的要素、步驟或組分。如果用于權(quán)利要求中，此短語將使權(quán)利要求為封閉式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但與其相關(guān)的常規(guī)雜質(zhì)除外。當(dāng)短語“由

……

組成”出現(xiàn)在權(quán)利要求主體的子句中而不是緊接在主題之后時(shí)，其僅限定在該子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作為整體的所述權(quán)利要求之外。

[0067]

當(dāng)量、濃度、或者其它值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍、或一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值限定的范圍表示時(shí)，這應(yīng)當(dāng)被理解為具體公開了由任何范圍上限或優(yōu)選值與任何范圍下限或優(yōu)選值的任一配對所形成的所有范圍，而不論該范圍是否單獨(dú)公開了。例如，當(dāng)公開了范圍“1～5”時(shí)，所描述的范圍應(yīng)被解釋為包括范圍“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。當(dāng)數(shù)值范圍在本文中被描述時(shí)，除非另外說明，否則該范圍意圖包括其端值和在該范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分?jǐn)?shù)。

[0068]

在這些實(shí)施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按質(zhì)量計(jì)。

[0069]“質(zhì)量份”指表示多個(gè)組分的質(zhì)量比例關(guān)系的基本計(jì)量單位，1份可表示任意的單位質(zhì)量，如可以表示為1g，也可表示2.689g等。假如我們說 a組分的質(zhì)量份為a份，b組分的質(zhì)量份為b份，則表示a組分的質(zhì)量和 b組分的質(zhì)量之比a：b?；蛘?，表示a組分的質(zhì)量為ak，b組分的質(zhì)量為bk(k為任意數(shù)，表示倍數(shù)因子)。不可誤解的是，與質(zhì)量份數(shù)不同的是，所有組分的質(zhì)量份之和并不受限于100份之限制。

[0070]“和/或”用于表示所說明的情況的一者或兩者均可能發(fā)生，例如，a 和/或b包括(a和b)和(a或b)。

[0071]

下面將結(jié)合具體實(shí)施例對本技術(shù)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下列實(shí)施例僅用于說明本技術(shù)，而不應(yīng)視為限制本技術(shù)的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

[0072]

本技術(shù)提供一種提純石墨的方法，包括：

[0073]

將石墨原料依次進(jìn)行親水劑處理、第一酸處理、第一堿處理、第二酸處理和第二堿處理，得到提純石墨。

[0074]

在一些實(shí)施方式中，親水劑處理包括：將包括石墨原料和親水劑在內(nèi)的原料混合，然后進(jìn)行第一固液分離得到固體。

[0075]

在一些實(shí)施方式中，親水劑包括離子型和/或非離子型。

[0076]

在一些實(shí)施方式中，石墨和親水劑的質(zhì)量比為100：(0.01-1)。

[0077]

在一些實(shí)施方式中，親水劑處理的時(shí)間為1h-12h。

[0078]

在一些實(shí)施方式中，第一固液分離包括離心分離。

[0079]

在一些實(shí)施方式中，離心分離的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000轉(zhuǎn)/分鐘。

[0080]

離心分離得到的液體可以循環(huán)使用，用于后續(xù)其它批次物料的處理。

[0081]

可以理解的，石墨原料可以為天然石墨原料等待純化碳材料。

[0082]

因石墨表面張力的原因，其與水的相容性不夠強(qiáng)。添加親水劑的目的在于增強(qiáng)石墨表面的浸潤性，從而使其雜質(zhì)與提純液充分接觸，以提高后續(xù)處理的效率。

[0083]

可選地，天然石墨和所述親水劑的質(zhì)量比可以為100：0.01、100：0.05、 100：0.1、100：0.5、100：1以及100：(0.01-1)之間的任一值；親水劑處理的時(shí)間可以為1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h 以及1h-12h之間的任一值；離心分離的轉(zhuǎn)速可以為1000轉(zhuǎn)/分鐘、2000轉(zhuǎn)/ 分鐘、3000轉(zhuǎn)/分鐘、4000轉(zhuǎn)/分鐘、5000轉(zhuǎn)/分鐘以及1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000 轉(zhuǎn)/分鐘之間的任一值。

[0084]

在一些實(shí)施方式中，天然石墨原料和親水劑的混合體系中還包括水；

[0085]

在一些實(shí)施方式中，天然石墨原料的質(zhì)量占天然石墨原料、親水劑和水的總質(zhì)量的10％-50％。

[0086]

可選地，的天然石墨的質(zhì)量占天然石墨原料、親水劑和水的總質(zhì)量的百分比可以是10％、20％、30％、40％、50％以及10％-50％之間的任一值。

[0087]

在一些實(shí)施方式中，第一酸處理包括：將包括親水劑處理得到的石墨和第一酸溶液在內(nèi)的物料混合，加熱進(jìn)行第一反應(yīng)后進(jìn)行第二固液分離，然后對固體物進(jìn)行第一水洗。

[0088]

在一些實(shí)施方式中，第一酸溶液包括鹽酸與硝酸的混合溶液。

[0089]

在一些實(shí)施方式中，第一酸溶液中，鹽酸與硝酸的質(zhì)量比為(10：1)

??

(1：5)。

[0090]

第一酸處理采用的王水以及類似與王水的混合酸，主要是為了最大程度的去除石墨表層的雜質(zhì)。進(jìn)行第一水洗的目的是為了將石墨處理至適合進(jìn)行第一堿處理的ph范圍內(nèi)。

[0091]

可選地，第一酸溶液中，鹽酸與硝酸的質(zhì)量比可以為10：1、5：1、1： 1、1：3、1：5以及(10：1)-(1：5)之間的任一值。

[0092]

在一些實(shí)施方式中，第一酸溶液中，酸的質(zhì)量百分比為20％-50％。

[0093]

在一些實(shí)施方式中，親水劑處理得到的石墨與第一酸溶液的質(zhì)量比為1： (0.5-5)。

[0094]

在一些實(shí)施方式中，第一反應(yīng)的溫度為50℃-100℃，時(shí)間為10h-20h。

[0095]

在一些實(shí)施方式中，通過第一水洗后，石墨的ph大于等于2、小于7。

[0096]

在一些實(shí)施方式中，第二固液分離包括離心分離。

[0097]

在一些實(shí)施方式中，離心分離的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000轉(zhuǎn)/分鐘。

[0098]

離心分離得到的液體可以循環(huán)使用，用于后續(xù)處理其他批次的物料。

[0099]

可選地，第一酸溶液中，酸的質(zhì)量百分比可以為20％、30％、40％、50％以及20％-50％之間的任一值；親水劑處理得到的石墨與第一酸溶液的質(zhì)量比可以為1：0.5、1：1、1：2、1：3、1：4、1：5以及1：(0.5-5)之間的任一值；第一反應(yīng)的溫度可以為50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃以及50℃-100℃之間的任一值，時(shí)間可以為10h、15h、20h以及10-20h之間的任一值；通過第一水洗后，石墨的ph可以為2、3、4、5、6以及大于等于2、小于7之間的任一值；離

30h以及10h-30h之間的任一值。

[0118]

在一些實(shí)施方式中，第二酸處理包括：將包括第一堿處理得到的石墨和第二酸溶液在內(nèi)的物料混合，加熱進(jìn)行第三反應(yīng)后進(jìn)行第四固液分離，然后對固體物進(jìn)行第三水洗。

[0119]

第二酸處理的目的是為了進(jìn)一步的去除石墨中的雜質(zhì)，尤其是石墨內(nèi)部的雜質(zhì)。進(jìn)行第三水洗的目的是為了將石墨處理至適合進(jìn)行第二堿處理的ph范圍內(nèi)。

[0120]

在一些實(shí)施方式中，第二酸溶液包括鹽酸和/或硝酸。

[0121]

在一些實(shí)施方式中，第二酸溶液的酸濃度為10wt％-70wt％。

[0122]

在一些實(shí)施方式中，第一堿處理得到的石墨和所述第二酸溶液的質(zhì)量比為1：(0.5-5)。

[0123]

在一些實(shí)施方式中，第三反應(yīng)的溫度為50℃-100℃，時(shí)間為5h-20h。

[0124]

在一些實(shí)施方式中，通過第三水洗后，石墨的ph為大于等于2、小于 7。

[0125]

在一些實(shí)施方式中，第四固液分離包括離心分離。

[0126]

在一些實(shí)施方式中，離心分離的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000轉(zhuǎn)/分鐘。

[0127]

離心分離得到的液體可以循環(huán)使用，用作后續(xù)其它批次物料的處理。

[0128]

可選地，第二酸溶液的酸濃度可以為10wt％、20wt％、30wt％、40wt％、 50wt％、60wt％、70wt％以及10wt％-70wt％之間的任一值；第一堿處理得到的石墨和第二酸溶液的質(zhì)量比可以為1：0.5、1：1、1：2、1：3、1：4、1： 5以及1：(0.5-5)之間的任一值；第三反應(yīng)的溫度可以為50℃、60℃、70℃、 80℃、90℃、100℃以及50℃-100℃之間的任一值，時(shí)間可以為5h、10h、 15h、20h以及5h-20h之間的任一值；通過第三水洗后，石墨的ph可以為 2、3、4、5、6以及大于等于2、小于7之間的任一值；離心分離的轉(zhuǎn)速可以為1000轉(zhuǎn)/分鐘、2000轉(zhuǎn)/分鐘、3000轉(zhuǎn)/分鐘、4000轉(zhuǎn)/分鐘、5000轉(zhuǎn)/ 分鐘以及1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000轉(zhuǎn)/分鐘之間的任一值。

[0129]

在一些實(shí)施方式中，第二堿處理包括：將包括第二酸處理得到的石墨和第二堿溶液在內(nèi)的物料混合，進(jìn)行第四反應(yīng)后進(jìn)行第五固液分離，然后對固體物進(jìn)行第四水洗得到提純石墨。

[0130]

進(jìn)行第二堿處理的目的主要是為了調(diào)節(jié)第二酸處理得到的石墨的ph 值，使其呈堿性、達(dá)到7及以上；進(jìn)行第四水洗的目的是為了將石墨處理至適合后續(xù)使用的目標(biāo)ph范圍內(nèi)。

[0131]

在一些實(shí)施方式中，第二堿溶液包括氨水。

[0132]

氨水的堿性較弱，相對于強(qiáng)堿而言，使用氨水調(diào)節(jié)ph之后不需要大量的水進(jìn)行水洗；而且，使用強(qiáng)堿之后石墨的ph往往偏高，通過水洗也難以達(dá)到目標(biāo)ph值范圍。

[0133]

控制提純石墨的ph，在后續(xù)改性過程中具有較好的包覆性能。

[0134]

在一些實(shí)施方式中，氨水的濃度為20wt％-30wt％。

[0135]

在一些實(shí)施方式中，第二酸處理得到的石墨和氨水的質(zhì)量比為1：(1-5)。

[0136]

在一些實(shí)施方式中，第四反應(yīng)的時(shí)間為2h-10h。

[0137]

在一些實(shí)施方式中，通過第四水洗后，石墨的ph大于7、小于等于9。

[0138]

在一些實(shí)施方式中，第五固液分離包括離心分離。

[0139]

在一些實(shí)施方式中，離心分離的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000轉(zhuǎn)/分鐘。

[0140]

離心分離得到的液體可以循環(huán)使用，用作后續(xù)其它批次物料的處理。

[0141]

可選地，氨水的濃度可以為20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、24wt％、 25wt％、

26wt％、27wt％、28wt％、29wt％、30wt％以及20wt％-30wt％之間的任一值；第二酸處理得到的石墨和氨水的質(zhì)量比可以為1：1、1：2、1： 3、1：4、1：5以及1：(1-5)之間的任一值；第四反應(yīng)的時(shí)間可以為2h、 3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h以及2h-10h之間的任一值；通過第四水洗后，石墨的ph可以為7.5、8、8.5、9以及大于7、小于等于9之間的任一值；離心分離的轉(zhuǎn)速可以為1000轉(zhuǎn)/分鐘、2000轉(zhuǎn)/分鐘、3000轉(zhuǎn)/分鐘、 4000轉(zhuǎn)/分鐘、5000轉(zhuǎn)/分鐘以及1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000轉(zhuǎn)/分鐘之間的任一值。

[0142]

本技術(shù)還提供一種石墨，使用所述的提純石墨的方法制得。

[0143]

本技術(shù)還提供一種鋰離子電池負(fù)極，所述鋰離子電池負(fù)極的原料包括所述的石墨。

[0144]

本技術(shù)還提供一種鋰離子電池，包括所述的鋰離子電池負(fù)極。

[0145]

本技術(shù)還提供一種用電設(shè)備，包括所述的鋰離子電池。

[0146]

實(shí)施例1

[0147]

如圖1所示，本實(shí)施例提供的提純石墨的方法如下：

[0148]

s1：天然石墨在親水劑的水溶液中進(jìn)行預(yù)處理，然后高速離心機(jī)1000 轉(zhuǎn)/分鐘離心，分離出石墨；其中，天然石墨：親水劑丁二酸二辛酯磺酸鈉的用量比例為1.4kg：14g，然后與水混合，混合液中石墨的質(zhì)量百分比為 10％，預(yù)處理時(shí)間為1小時(shí)；

[0149]

s2：步驟s1所得石墨、濃鹽酸、濃硝酸、水按照1.4kg：300g：100g：450g的比例混合，水浴升溫至70℃，反應(yīng)15h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)1500 轉(zhuǎn)/分鐘離心，分離出石墨，然后將石墨水洗至ph＝3；

[0150]

s3：步驟s2所得石墨、助溶劑苯甲酸鈉和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％的naoh 溶液按照1.4kg：1.4g：1kg的比例混合，裝入密閉容器中，油浴升溫至180℃，加壓至5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，反應(yīng)20h，反應(yīng)結(jié)束后，放壓，高速離心機(jī)離心以轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝11；

[0151]

s4：步驟s3所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的鹽酸溶液按1.4kg：1kg的比例混合，水浴升溫至70℃，反應(yīng)8h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝3；

[0152]

s5：步驟s4所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的氨水按1.4kg：1.4kg的比例混合，反應(yīng)2h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后將石墨水洗至ph＝8.5，即得到高純石墨。

[0153]

本實(shí)施例制備的高純石墨的碳含量為99.97％。

[0154]

本實(shí)施例制備的高純石墨的sem圖如圖2所示。

[0155]

實(shí)施例2

[0156]

s1：天然石墨在親水劑的水溶液中進(jìn)行預(yù)處理，然后高速離心機(jī)3000 轉(zhuǎn)/分鐘離心，分離出石墨；其中，天然石墨：親水劑月桂醇硫酸鈉按照 1.4kg：1.4g混合，然后與水混溶，混合液中石墨的質(zhì)量百分比為30％，預(yù)處理時(shí)間為5小時(shí)；

[0157]

s2：步驟s1所得石墨：濃鹽酸：濃硝酸：水按比例1.4kg：200g：200g： 500g混合，水浴升溫至80℃，反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝2；

[0158]

s3：步驟s2所得石墨、助溶劑水楊酸鈉和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的naoh 溶液按1.4kg：

0.14g：1kg的比例混合，裝入密閉容器中，油浴升溫至150℃，加壓至4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，反應(yīng)25h，反應(yīng)結(jié)束后，放壓，高速離心機(jī)離心以轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝12；

[0159]

s4：步驟s3所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％的硝酸溶液按1.4kg：1.2kg 的比例混合，水浴升溫至80℃，反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝3；

[0160]

s5：步驟s4所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的氨水按1.4kg：2.8kg的比例混合，反應(yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)3000轉(zhuǎn)/分鐘離心，分離出石墨，然后將石墨水洗至ph＝8.5，即得到高純石墨。

[0161]

本實(shí)施例制備的高純石墨的碳含量為99.97％。

[0162]

實(shí)施例3

[0163]

s1：天然石墨在親水劑的水溶液中進(jìn)行預(yù)處理，然后高速離心機(jī)離心，分離出石墨；其中，天然石墨：親水劑聚山梨酯按照1.4kg：0.14g混合，然后與水混溶，混合液中石墨的質(zhì)量百分比為50％，預(yù)處理時(shí)間為12小時(shí)；

[0164]

s2：步驟s1所得石墨：濃鹽酸：濃硝酸：水按照1.4kg：100g：300g： 450g比例混合，水浴升溫至60℃，反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1100轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝3；

[0165]

s3：步驟s2所得石墨、助溶劑對氨基苯甲酸和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的 naoh溶液按1.4kg：0.7g：1kg的比例混合，裝入密閉容器中，油浴升溫至160℃，加壓至6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后，放壓，高速離心機(jī)離心以轉(zhuǎn)速1100轉(zhuǎn)/分鐘分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝11；

[0166]

s4：步驟s3所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的鹽酸溶液按1.4kg：1.1kg 的比例混合，水浴升溫至60℃，反應(yīng)6h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1100轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝3；

[0167]

s5：步驟s4所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的氨水按1.4kg：5.6kg的比例混合，反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，分離出石墨，然后將石墨水洗至ph＝8，即得到高純石墨。

[0168]

本實(shí)施例制備的高純石墨的碳含量為99.97％。

[0169]

實(shí)施例4

[0170]

s1：天然石墨在親水劑的水溶液中進(jìn)行預(yù)處理，然后高速離心機(jī)離心，分離出石墨；其中，天然石墨：親水劑單油酸甘油酯按照1.4kg：0.14g的比例混合，然后與水混溶，混合液中石墨的質(zhì)量百分比為40％，預(yù)處理時(shí)間為6小時(shí)；

[0171]

s2：步驟s1所得石墨：濃鹽酸：濃硝酸：水按照1.4kg：200g：200g： 450g比例混合，水浴升溫至100℃，反應(yīng)15h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1100轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝3；

[0172]

s3：步驟s2所得石墨、助溶劑苯甲酸鈉和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的naoh 溶液按1.4kg：1g：1kg的比例混合，裝入密閉容器中，油浴升溫至180℃，加壓至2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，反應(yīng)25h，反應(yīng)結(jié)束后，放壓，高速離心機(jī)離心以轉(zhuǎn)速1100轉(zhuǎn)/分鐘分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝10；

[0173]

s4：步驟s3所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的鹽酸溶液按1.4kg：1.1kg 的比例混合，

水浴升溫至60℃，反應(yīng)6h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1100轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝3；

[0174]

s5：步驟s4所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的氨水按1.4kg：7kg的比例混合，反應(yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)4000轉(zhuǎn)/分鐘離心，分離出石墨，然后將石墨水洗至ph＝8.5，即得到高純石墨。

[0175]

本實(shí)施例制備的高純石墨的碳含量為99.98％。

[0176]

實(shí)施例5

[0177]

s1：天然石墨在親水劑的水溶液中進(jìn)行預(yù)處理，然后高速離心機(jī)離心，分離出石墨；其中，天然石墨：親水劑月桂醇硫酸鈉按照1.4kg：1.12g混合，然后與水混溶，混合液中石墨的質(zhì)量百分比為50％，預(yù)處理時(shí)間為12 小時(shí)；

[0178]

s2：步驟s1所得石墨：濃鹽酸：濃硝酸：水按照1.4kg：300g：100g： 2kg的比例混合，水浴升溫至50℃，反應(yīng)20h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝2.5；

[0179]

s3：步驟s2所得石墨、助溶劑乙酰胺和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45％的naoh溶液按1.4kg：0.1g：1kg的比例混合，裝入密閉容器中，油浴升溫至200℃，加壓至2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后，放壓，高速離心機(jī)離心以轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝11；

[0180]

s4：步驟s3所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的硝酸溶液按1.4kg：2.8kg 的比例混合，水浴升溫至70℃，反應(yīng)18h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝4；

[0181]

s5：步驟s4所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的氨水按1.4kg：2.8kg的比例混合，反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)1200轉(zhuǎn)/分鐘離心，分離出石墨，然后將石墨水洗至ph＝8，即得到高純石墨。

[0182]

本實(shí)施例制備的高純石墨的碳含量為99.98％。

[0183]

實(shí)施例6

[0184]

s1：天然石墨在親水劑的水溶液中進(jìn)行預(yù)處理，然后高速離心機(jī)離心，分離出石墨；其中，天然石墨：親水劑月桂醇硫酸鈉按照1.4kg：14g的比例混合，然后與水混溶，混合液中石墨的質(zhì)量百分比為40％，預(yù)處理時(shí)間為8小時(shí)；

[0185]

s2：步驟s1所得石墨：濃鹽酸：濃硝酸：水按照1.4kg：150g：250g： 500g的比例混合，水浴升溫至90℃，反應(yīng)15h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1100轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝3；

[0186]

s3：步驟s2所得石墨、助溶劑尿素和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％的naoh溶液按1.4kg：1g：1kg的比例混合，裝入密閉容器中，油浴升溫至180℃，加壓至2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，反應(yīng)15h，反應(yīng)結(jié)束后，放壓，高速離心機(jī)離心以轉(zhuǎn)速1100轉(zhuǎn)/分鐘分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝11；

[0187]

s4：步驟s3所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45％的硝酸溶液按1.4kg：1.2kg 的比例混合，水浴升溫至80℃，反應(yīng)6h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1100轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝3；

[0188]

s5：步驟s4所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的氨水按1.4kg：2.8kg的比例混合，反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)1100轉(zhuǎn)/分鐘離心，分離出石墨，然后將石墨水洗至ph＝8，即得到高純石墨。

[0189]

本實(shí)施例制備的高純石墨的碳含量為99.98％。

[0190]

對比例1

[0191]

s1：將天然石墨：濃鹽酸：濃硝酸：水按照1.4kg：300g：100g：2kg 的比例混合，水浴升溫至50℃，反應(yīng)20h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝2.5；

[0192]

s2：步驟s1所得石墨、助溶劑乙酰胺和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45％的naoh溶液按1.4kg：0.1g：1kg的比例混合，裝入密閉容器中，油浴升溫至200℃，加壓至2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后，放壓，高速離心機(jī)離心以轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝11；

[0193]

s3：步驟s2所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的硝酸溶液按1.4kg：2.8kg 的比例混合，水浴升溫至70℃，反應(yīng)18h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝4；

[0194]

s4：步驟s3所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的氨水按1.4kg：2.8kg的比例混合，反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)1200轉(zhuǎn)/分鐘離心，分離出石墨，然后將石墨水洗至ph＝8，即得到高純石墨。

[0195]

本對比例制備的高純石墨的碳含量為99.95％。

[0196]

對比例2

[0197]

s1：天然石墨在親水劑的水溶液中進(jìn)行預(yù)處理，然后高速離心機(jī)離心，分離出石墨；其中，天然石墨：親水劑月桂醇硫酸鈉按照1.4kg：1.12g混合，然后與水混溶，混合液中石墨的質(zhì)量百分比為50％，預(yù)處理時(shí)間為12 小時(shí)；

[0198]

s2：步驟s1所得石墨：濃鹽酸：濃硝酸：水按照1.4kg：300g：100g： 2kg的比例混合，水浴升溫至50℃，反應(yīng)20h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝2.5；

[0199]

s3：步驟s2所得石墨、助溶劑乙酰胺和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45％的naoh溶液按1.4kg：0.1g：1kg的比例混合，裝入密閉容器中，油浴升溫至200℃，加壓至2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后，放壓，高速離心機(jī)離心以轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝11；

[0200]

本實(shí)施例制備的高純石墨的碳含量為99.91％。

[0201]

對比例3

[0202]

s1：天然石墨在親水劑的水溶液中進(jìn)行預(yù)處理，然后高速離心機(jī)離心，分離出石墨；其中，天然石墨：親水劑月桂醇硫酸鈉按照1.4kg：1.12g混合，然后與水混溶，混合液中石墨的質(zhì)量百分比為50％，預(yù)處理時(shí)間為12 小時(shí)；

[0203]

s2：步驟s1所得石墨：濃鹽酸：濃硝酸：水按照1.4kg：300g：100g： 2kg的比例混合，水浴升溫至50℃，反應(yīng)20h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝2.5；

[0204]

s3：步驟s2所得石墨、助溶劑乙酰胺和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45％的naoh溶液按1.4kg：0.1g：1kg的比例混合，裝入密閉容器中，油浴升溫至200℃，加壓至2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后，放壓，高速離心機(jī)離心以轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝11；

[0205]

s4：步驟s3所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的硝酸溶液按1.4kg：2.8kg 的比例混合，水浴升溫至70℃，反應(yīng)18h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝4；

[0206]

本實(shí)施例制備的高純石墨的碳含量為99.98％。

[0207]

對比例4

[0208]

s1：天然石墨在親水劑的水溶液中進(jìn)行預(yù)處理，然后高速離心機(jī)離心，分離出石墨；其中，天然石墨：親水劑月桂醇硫酸鈉按照1.4kg：1.12g混合，然后與水混溶，混合液中石墨的質(zhì)量百分比為50％，預(yù)處理時(shí)間為12 小時(shí)；

[0209]

s2：步驟s1所得石墨：濃鹽酸：濃硝酸：水按照1.4kg：300g：100g： 2kg的比例混合，水浴升溫至50℃，反應(yīng)20h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝2.5；

[0210]

s3：步驟s2所得石墨和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45％的naoh溶液按1.4kg：1kg 的比例混合，裝入密閉容器中，油浴升溫至200℃，加壓至2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后，放壓，高速離心機(jī)離心以轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝11；

[0211]

s4：步驟s3所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的硝酸溶液按1.4kg：2.8kg 的比例混合，水浴升溫至70℃，反應(yīng)18h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝4；

[0212]

s5：步驟s4所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的氨水按1.4kg：2.8kg的比例混合，反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)1200轉(zhuǎn)/分鐘離心，分離出石墨，然后將石墨水洗至ph＝8，即得到高純石墨。

[0213]

本實(shí)施例制備的高純石墨的碳含量為99.96％。

[0214]

對比例5

[0215]

s1：將天然石墨：濃鹽酸：濃硝酸：水按照1.4kg：300g：100g：2kg 的比例混合，水浴升溫至50℃，反應(yīng)20h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝2.5；

[0216]

s2：步驟s1所得石墨和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45％的naoh溶液按1.4kg：1kg 的比例混合，裝入密閉容器中，油浴升溫至200℃，加壓至2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后，放壓，高速離心機(jī)離心以轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝11；

[0217]

s3：步驟s2所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的硝酸溶液按1.4kg：2.8kg 的比例混合，水浴升溫至70℃，反應(yīng)18h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)離心，離心機(jī)轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘，分離出石墨，然后把石墨水洗至ph＝4；

[0218]

s4：步驟s3所得石墨與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的氨水按1.4kg：2.8kg的比例混合，反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后高速離心機(jī)1200轉(zhuǎn)/分鐘離心，分離出石墨，然后將石墨水洗至ph＝8，即得到高純石墨。

[0219]

本對比例制備的高純石墨的碳含量為99.94％。

[0220]

將上述實(shí)施例和對比例提純所得石墨，進(jìn)行同等工藝、同等比例的瀝青包覆后進(jìn)行全電池電化學(xué)性能的對比，結(jié)果如下表1所示：

[0221]

表1性能測試結(jié)果

[0222][0223][0224]

由表1可知，使用本技術(shù)提供的方法制得的高純石墨，純度高，制備成電池后，膨脹率低，容量保持率高。通過實(shí)施例5和對比例1比較可知，采用親水劑對天然石墨進(jìn)行預(yù)處理，可以提高石墨的浸潤性，在后續(xù)處理過程中雜質(zhì)與酸堿溶液可以充分接觸，提高提純效率；通過實(shí)施例5和對比例2比較可知，在經(jīng)過親水劑處理、第一酸處理和第一次堿處理之后再次使用酸處理和氨水處理，可以有效提高石墨純度，有助于控制ph值更加接近7，且使得石墨制備成電池后，降低膨脹率、提高容量保持率；通過實(shí)施例5和對比例3比較可知，在經(jīng)過親水劑處理、第一酸處理、第一次堿處理、第二次酸處理之后用氨水進(jìn)行處理，也有助于控制ph值更加接近7，并使得石墨制備成電池后，降低膨脹率、提高容量保持率；通過實(shí)施例5 和對比例4比較可知，在第一次堿處理過程中增加助溶劑，有利于增加雜質(zhì)與堿反應(yīng)后的產(chǎn)物在溶液中的溶解度，提高石墨純度，并使得石墨制備成電池后，降低膨脹率、提高容量保持率；通過實(shí)施例5和對比例1、對比例4、對比例5比較可知，無論單獨(dú)使用親水劑(對比例4)或助溶劑(對比例1)，都僅能在對比例5(既無親水劑，也無助溶劑)的基礎(chǔ)上提升少許純度，而當(dāng)二者均使用的時(shí)候(實(shí)施例5)，純度提升顯著，因此可知親水劑和助溶劑之間具有協(xié)同作用。

[0225]

通過實(shí)施例與對比例1、對比例4、對比例5的比較可知，由于對比例 1、對比例4和對比例5沒有使用本技術(shù)提供的方法以及沒有使用親水劑和助溶劑，導(dǎo)致所得石墨在進(jìn)行

瀝青包覆時(shí)，包覆不均勻，進(jìn)而使得包覆處理后的物質(zhì)的比表面積比實(shí)施例的比表面積大，最終對電池膨脹率和容量保持率產(chǎn)生負(fù)面影響。

[0226]

將實(shí)施例5和對比例2所制備的石墨，進(jìn)行同等條件的瀝青包覆后，所得包覆石墨的切面圖片分別見圖3和圖4。由圖3和圖4對比可知，由于本技術(shù)提供的方法提純所得石墨的表面張力降低，瀝青包覆及碳化過程中，石墨內(nèi)部的空隙可以得到更好的瀝青填充(實(shí)施例5，圖3)，減少了石墨在電解液中的直接暴露，增加了石墨與電解液的兼容性，因此其在鋰電池體系充放電過程中具有更好的循環(huán)性能和更低的體積膨脹率。

[0227]

本技術(shù)提供的提純石墨的方法與其他石墨提純方法相比，具有以下優(yōu)勢：對比含氟介質(zhì)提純，本方法的環(huán)境污染較??；對比高溫提純，本方法的設(shè)備投資成本僅為高溫提純法的1/4左右，且提純效率大大提升；對比堿

??

酸法提純，本方法沒有堿熔過程，工藝簡單，酸液、堿液可循環(huán)利用，可大幅度降低成本；石墨具有較高純度，碳含量≥99.97％，ph值適中，表面張力較低，利于后續(xù)的表面包覆等改性方法的實(shí)施，從而對其在鋰離子電池負(fù)極材料領(lǐng)域的應(yīng)用提供了有利條件。

[0228]

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本技術(shù)的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本技術(shù)各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。

[0229]

此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此的一些實(shí)施例包括其它實(shí)施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實(shí)施例的特征的組合意味著處于本技術(shù)的范圍之內(nèi)并且形成不同的實(shí)施例。例如，在上面的權(quán)利要求書中，所要求保護(hù)的實(shí)施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對本技術(shù)的總體背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。技術(shù)特征：

1.一種提純石墨的方法，其特征在于，包括：將石墨原料依次進(jìn)行親水劑處理、第一酸處理、第一堿處理、第二酸處理和第二堿處理，得到提純石墨。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述親水劑處理包括：將包括所述石墨原料和親水劑在內(nèi)的原料混合，然后進(jìn)行第一固液分離得到固體；及/或，所述親水劑包括離子型和非離子型中的至少一種；及/或，所述石墨和所述親水劑的質(zhì)量比為100：(0.01-1)；及/或，所述親水劑處理的時(shí)間為1h-12h；及/或，所述第一固液分離包括離心分離；及/或，所述離心分離的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000轉(zhuǎn)/分鐘；及/或，所述石墨原料和親水劑的混合體系中還包括水；及/或，所述石墨原料的質(zhì)量占所述石墨原料、所述親水劑和所述水的總質(zhì)量的10％-50％。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一酸處理包括：將包括所述親水劑處理得到的石墨和第一酸溶液在內(nèi)的物料混合，加熱進(jìn)行第一反應(yīng)后進(jìn)行第二固液分離，然后對固體物進(jìn)行第一水洗；及/或，所述第一酸溶液包括鹽酸與硝酸的混合溶液；及/或，所述第一酸溶液中，鹽酸與硝酸的質(zhì)量比為(10：1)-(1：5)；及/或，所述第一酸溶液中，酸的質(zhì)量百分比為20％-50％；及/或，所述親水劑處理得到的石墨與所述第一酸溶液的質(zhì)量比為1：(0.5-5)；及/或，所述第一反應(yīng)的溫度為50℃-100℃，時(shí)間為10h-20h；及/或，通過所述第一水洗后，石墨的ph大于等于2、小于7；及/或，所述第二固液分離包括離心分離；及/或，所述離心分離的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000轉(zhuǎn)/分鐘。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一堿處理包括：將包括所述第一酸處理得到的石墨和第一堿溶液在內(nèi)的物料混合，加熱進(jìn)行第二反應(yīng)后進(jìn)行第三固液分離，然后對固體物進(jìn)行第二水洗；及/或，所述第一堿溶液包括氫氧化鈉水溶液和/或氫氧化鉀水溶液；及/或，所述第一堿溶液的濃度為10wt％-50wt％；及/或，所述第一酸處理得到的石墨與所述第一堿溶液的質(zhì)量比為1：(0.5-5)；及/或，通過所述第二水洗后，石墨的ph大于7、小于等于12；及/或，所述第三固液分離包括離心分離；及/或，所述離心分離的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000轉(zhuǎn)/分鐘；及/或，所述第一酸處理得到的石墨和第一堿溶液的混合體系中還包括助溶劑；及/或，所述助溶劑包括苯甲酸鈉、水楊酸鈉、對氨基苯甲酸、尿素和乙酰胺中的至少一種；及/或，所述第一酸處理得到的石墨與所述助溶劑的質(zhì)量比為100：(0.01-0.1)；及/或，所述第二反應(yīng)在2-10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓力條件下進(jìn)行，溫度為150℃-200℃，時(shí)間為10h-30h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二酸處理包括：將包括所述第一堿處理得到的石墨和第二酸溶液在內(nèi)的物料混合，加熱進(jìn)行第三反應(yīng)后進(jìn)行第四固液分離，然后對固體物進(jìn)行第三水洗；及/或，所述第二酸溶液包括鹽酸和/或硝酸；及/或，所述第二酸溶液的酸濃度為10wt％-70wt％；及/或，所述第一堿處理得到的石墨和所述第二酸溶液的質(zhì)量比為1：(0.5-5)；及/或，所述第三反應(yīng)的溫度為50℃-100℃，時(shí)間為5h-20h；及/或，通過所述第三水洗后，石墨的ph為大于等于2、小于7；及/或，所述第四固液分離包括離心分離；及/或，所述離心分離的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000轉(zhuǎn)/分鐘。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第二堿處理包括：將包括所述第二酸處理得到的石墨和第二堿溶液在內(nèi)的物料混合，進(jìn)行第四反應(yīng)后進(jìn)行第五固液分離，然后對固體物進(jìn)行第四水洗得到提純石墨；及/或，所述第二堿溶液包括氨水；及/或，所述氨水的濃度為20wt％-30wt％；及/或，所述第二酸處理得到的石墨和所述氨水的質(zhì)量比為1：(1-5)；及/或，所述第四反應(yīng)的時(shí)間為2h-10h；及/或，通過所述第四水洗后，石墨的ph大于7、小于等于9；及/或，所述第五固液分離包括離心分離；及/或，所述離心分離的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分鐘-5000轉(zhuǎn)/分鐘。7.一種石墨，其特征在于，使用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的提純石墨的方法制得。8.一種鋰離子電池負(fù)極，其特征在于，所述鋰離子電池負(fù)極的原料包括權(quán)利要求7所述的石墨。9.一種鋰離子電池，其特征在于，包括權(quán)利要求8所述的鋰離子電池負(fù)極。10.一種用電設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求9所述的鋰離子電池。

技術(shù)總結(jié)

本申請?zhí)峁┮环N提純石墨的方法、石墨、鋰離子電池負(fù)極、鋰離子電池和用電設(shè)備。提純石墨的方法，包括：將石墨原料依次進(jìn)行親水劑處理、第一酸處理、第一堿處理、第二酸處理和第二堿處理，得到提純石墨。石墨，使用所述的提純石墨的方法制得。鋰離子電池負(fù)極，所述鋰離子電池負(fù)極的原料包括所述的石墨。鋰離子電池，包括所述的鋰離子電池負(fù)極。用電設(shè)備，包括所述的鋰離子電池。本申請?zhí)峁┑奶峒兪姆椒ǎ峒冃矢?、污染小、成本低，得到的石墨pH適中，純度高，包覆特性良好。包覆特性良好。包覆特性良好。

技術(shù)研發(fā)人員：劉立新 趙勃 劉福靜 李子坤 任建國 賀雪琴

受保護(hù)的技術(shù)使用者：貝特瑞新材料集團(tuán)股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.11.26

技術(shù)公布日：2022/5/31