(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111578659.1 (22)申请日 2021.12.2 2 (71)申请人 湖南宸宇 富基新能源科技有限公司 地址 415137 湖南省常德市 常德国家高新 技术产业开发区西洞庭生物科技园农 垦大道 (72)发明人 周向清　周进辉　周成坤　 (74)专利代理 机构 长沙市融智专利事务所(普 通合伙) 43114 代理人 盛武生 (51)Int.Cl. C01B 32/21(2017.01) H01M 4/133(2010.01) H01M 4/587(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 预处理微晶石墨、 负极活性材料及其制备和 应用 (57)摘要 本发明属于电池负极材料， 具体涉及一种微 晶石墨的预处理方法， 将微晶石墨预先在含氨气 气氛下进行第一段焙烧， 随后 在含镁蒸气气氛下 进行第二段焙烧， 得到预处理微晶石墨； 第一段 焙烧的温度大于或等于300℃， 第二段焙烧的温 度大于或等于600℃。 本发明还包括将制备的预 处理的微晶石墨用于制备负极负极材料。 本发明 研究发现， 创新地预先进行氨气气氛下的第一段 气固反应， 进一步配合后续的第二段镁蒸气的气 固反应， 可以实现协同， 可 以对微晶石墨进行扩 层、 调整物理结构以及化学物相， 能够改善预处 理后的微晶石墨的电化学性能。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 114180568 A 2022.03.15 CN 114180568 A 1.一种微晶石墨的预处理方法， 其特征在于， 将微晶石墨预先在含氨气气氛下进行第 一段焙烧， 随后在含 镁蒸气气氛下进行第二段焙烧， 得到预处 理微晶石墨； 第一段焙烧的温度大于或等于 300℃， 第二段焙烧的温度大于或等于 600℃。 2.如权利要求1所述的微晶石墨的预处理方法， 其特征在于， 含氨气气氛为纯氨气， 或 者氨气和保护气的混合气； 优选地， 所述的含氨气 气氛中， 氨气的体积含量大于或等于 50％； 优选为5 0～90vol％； 优选地， 第一段焙烧的温度为3 00～600℃； 进一 步优选为 400～500℃； 优选地， 第一段焙烧的时间为1～3 h。 3.如权利要求1所述的微晶石墨 的预处理方法， 其特征在于， 所述的含镁蒸气气氛为镁 蒸气和保护气的混合气； 优选地， 所述的含镁蒸气气氛中， 镁蒸气的体积含量大于或等于50％； 优选为50～ 90％； 优选地， 第二段焙烧处 理的温度为6 00～750℃； 优选为6 50～700℃； 优选地， 第二段焙烧的时间为 4～8h； 优选地， 第 一段焙烧处理后， 采用保护气对反应体系 进行洗气处理， 并升温至第 二段焙 烧温度， 在通入 含镁蒸气气氛， 进行第二段焙烧处 理。 4.一种权利要求1～3任一项所述的预处 理方法制得的预处 理微晶石墨。 5.一种微晶石墨负极活性材料的制备方法， 其特征在于， 将权利要求4所述的预处理微 晶石墨、 碳源、 过渡金属源进行液相负压处理， 随后干燥得到前驱体， 将前驱体二段煅烧处 理， 再经洗涤、 干燥， 制得 所述的微晶石墨负极活性材 料； 所述的二段煅烧处 理包括第一段煅烧处 理和第二段真空煅烧处 理。 6.如权利要求5所述的微晶石墨负极活性材料的制备方法， 其特征在于， 所述的碳源为 沥青、 酚醛树酯、 聚丙烯、 聚丙烯腈、 聚 吡咯、 葡萄糖、 蔗糖、 聚乳酸、 尼龙中的一种或者几种； 优选地， 所述的预处 理微晶石墨和碳源的质量比为10 0： 5～20； 优选地， 所述的过渡金属源为过渡金属元素的水溶性盐， 优选为铁、 钴、 镍的氯化盐、 硝 酸盐、 草酸盐中的一种或者几种； 优选地， 预处 理微晶石墨与过渡金属源的质量比为10 0： 5～15； 优选地， 液相负压体系中的溶剂为水， 或者水与有机溶剂的混合溶剂， 所述的有机溶剂 优选为C1～C4的醇、 甲苯中的至少一种； 优选地， 液相负压处 理阶段的负压 压力小于或等于 500Pa， 优选为10～3 00Pa； 优选地， 液相负压处 理后， 通过冷冻干燥或喷雾 干燥方式， 获得 所述的前驱体； 优选地， 第 一段煅烧的气氛为保护气氛， 优选为氢气、 氩气、 氮气、 氦气中的一种或者几 种； 优选地， 第一段煅烧的温度为3 50～500℃； 优选地， 第一段煅烧的时间为2 ～4h； 优选地， 第二段煅烧的负压为10～ 200Pa； 优选地， 第二段煅烧的温度为85 0～1000℃； 优选地， 第二段煅烧的时间为2 ～6h； 优选地， 将第二段煅烧的产物进行酸液洗涤、 水洗涤、 随后经干燥、 破碎和筛分处理， 制权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114180568 A 2得所述的微晶石墨负极活性材 料。 7.一种权利要求6所述制备 方法制得的微晶石墨负极活性材 料。 8.一种权利要求7所述的微晶石墨负极活性材料的应用， 其特征在于， 将其用作碱金属 二次电池的负极活性材 料； 优选地， 将其用作负极活性材 料， 制备碱金属二次电池的负极； 优选地， 将所述的负极制备碱金属二次电池； 优选地， 所述的碱金属二次电池为锂二次电池和/或钠二次电池。 9.一种碱金属二 次电池负极， 包括集流体， 以及复合在集流体表面的负极材料， 其特征 在于， 所述的负极材 料中包含权利要求5或6所述制备 方法制得的微晶石墨负极活性材 料。 10.一种碱金属二次电池， 其特 征在于， 包 含权利要求9所述的负极。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114180568 A 3