《一種各向同性石墨負極材料及其製備方法》是東莞市翔豐華電池材料有限公司於2015年6月8日申請的專利，該專利公布號為CN105047930A，公布日為2015年11月11日，發明人是宋宏芳、趙東輝、戴濤、周鵬偉。
《一種各向同性石墨負極材料及其製備方法》包括有核心、第一包覆層、第二包覆層層、第三包覆層和第四包覆層，該核心為各向同性石墨顆粒，其粒度為10～25微米，核心由下列重量份的原料製成：炭素材料初始顆粒50～100、改質瀝青顆粒10～25；該第一包覆層為包覆劑，該第二包覆層層為非石墨碳材料。通過採用該發明的配方和製備方法，使得製備出來之負極材料的導電性能和機械性能得到了很大的提升，由於導電性能和機械性能的提升，作為鋰離子電池負極材料時，循環性能與倍率充放電性能、首次充放電效率都得到很大的提升；並且，該發明製備方法工藝簡單，生產成本較低，製備過程簡單易行。
2019年9月，《一種各向同性石墨負極材料及其製備方法》獲得2019年度福建省專利獎三等獎。
（概述圖為《一種各向同性石墨負極材料及其製備方法》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種各向同性石墨負極材料及其製備方法
- 公布號：CN105047930A
- 公布日：2015年11月11日
- 申請號：2015103081946
- 申請日：2015年6月8日
- 申請人：東莞市翔豐華電池材料有限公司
- 地址：廣東省東莞市黃江鎮江北路勝前工業C區東莞市翔豐華電池材料有限公司
- 發明人：宋宏芳、趙東輝、戴濤、周鵬偉
- 專利代理機構：H01M4/587(2010.01)I、H01M4/62(2006.01)I、H01M10/0525(2010.01)I
- 代理人：廈門市新華專利商標代理有限公司
- 分類號：徐勛夫
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,操作內容,實施案例,榮譽表彰,
專利背景
天然石墨被廣泛用作鋰離子電池的負極材料，但天然石墨與電解液的相容性較差，在嵌/脫鋰過程中易發生石墨層的剝離而導致循環性能下降，因而限制了純天然石墨在鋰離子電池中的套用。各向同性石墨負極材料與天然石墨相比，具有循環性能好、嵌/脫鋰時體積變化小、不易析出金屬鋰以及電池易於達到平衡等優點，但各向同性石墨在首次充放電過程中呈現出很大的不可逆容量損失（＞20%），且存在很大的電壓滯後現象。長沙理工大學的徐樂等人利用自製的酚醛樹脂為前軀體對各向同性石墨進行表面包覆，希望改善各向同性石墨的電化學性能，但效果並不理想。
發明內容
專利目的
有鑒於此，該發明針對2015年6月之前的技術存在之缺失，其主要目的是提供一種各向同性石墨負極材料及其製備方法，其具有首次充放電效率高、循環性能好的特點。
技術方案
《一種各向同性石墨負極材料及其製備方法》包括有核心、第一包覆層、第二包覆層、第三包覆層和第四包覆層，該核心為各向同性石墨顆粒，其粒度為10～25微米，核心由下列重量份的原料製成：炭素材料初始顆粒50～100、改質瀝青顆粒10～25；該第一包覆層為包覆劑，包覆劑用瀝青和/或煤焦油構成，第一包覆層的包覆量為整個負極材料質量的5%～9%；該第二包覆層為非石墨碳材料，其包覆量為整個負極材料的10%～15%；該第三包覆層為由粒度1微米～2微米多核石墨顆粒經粘結劑粘結包覆形成，總包覆量為整個負極材料質量的12%～19%；該第四包覆層為樹脂類包覆層，第四包覆層的包覆量為整個負極材料的2%～4%。
作為一種優選方案，所述改質瀝青顆粒的軟化點為130℃～200℃，析焦值為56%～65%。
作為一種優選方案，所述多核石墨顆粒為各向同性焦，此各向同性焦的長短徑比為0.8～1.2，揮發分為11%～16%。
作為一種優選方案，所述粘結劑為樹脂類或瀝青類粘結劑。
一種前述一種各向同性石墨負極材料的製備方法，包括有以下步驟：
（1）製備各向同性石墨顆粒：將炭素材料初始顆粒與改質瀝青顆粒混合，得一種所述炭素材料初始顆粒為連續相、所述改質瀝青顆粒為分散相的混合粉體；接著，對混合粉體進行溫等靜壓處理，然後去除未被所述改質瀝青粘結的所述炭素材料初始顆粒，接著，依次進行下述熱處理：不熔化處理、炭化處理以及石墨化處理；
（2）一次包覆：將各向同性石墨顆粒、包覆劑以及溶劑在150～300℃下攪拌混合均勻，然後抽真空，脫除溶劑；然後，將所得產物首先置於排膠爐中，在惰性保護氣氛，400～550℃下處理10～30小時；再於惰性保護氣氛，1000～1400℃炭化10～20小時；
（3）二次包覆：將步驟（2）中所得的物料進行機械融合處理，然後進行碳源包覆處理，接著進行各向同性加壓處理，然後高溫燒結；
（4）三次包覆：將多核石墨顆粒、粘結劑以及步驟（3）所得的物料置於混合機中，在100～150轉/分鐘的轉速下混合100～120分鐘，得到混合乳狀液；然後，將混合乳狀液於融合機中，在1200～1800轉/分鐘的轉速，融合溫度為50～100℃的條件下融合100～160分鐘，得到融合體；接著，在惰性氣體保護下，將融合體置於高溫爐中以10～20℃/分鐘升溫至600～700℃炭化處理5～8小時，然後以10～20℃/分鐘的降溫速度冷卻至室溫；
（5）將樹脂和步驟（4）所得的物料置於混合機中，在1300～1800轉/分鐘的轉速，融合溫度為50～80℃的條件下融合10～20分鐘，再在2400～2800℃下進行石墨化熱處理。
改善效果
採用《一種各向同性石墨負極材料及其製備方法》使得製備出來之負極材料的導電性能和機械性能得到了很大的提升，由於導電性能和機械性能的提升，作為鋰離子電池負極材料時，循環性能與倍率充放電性能、首次充放電效率都得到很大的提升；並且，該發明製備方法工藝簡單，生產成本較低，製備過程簡單易行。
附圖說明
圖1是《一種各向同性石墨負極材料及其製備方法》的製備流程示意圖。
權利要求
1.《一種各向同性石墨負極材料及其製備方法》包括有核心、第一包覆層、第二包覆層、第三包覆層和第四包覆層，該核心為各向同性石墨顆粒，其粒度為10～25微米，核心由下列重量份的原料製成：炭素材料初始顆粒50～100、改質瀝青顆粒10～25；該第一包覆層為包覆劑，包覆劑用瀝青和/或煤焦油構成，第一包覆層的包覆量為整個負極材料質量的5%～9%；該第二包覆層為非石墨碳材料，其包覆量為整個負極材料的10%～15%；該第三包覆層為由粒度1微米～2微米多核石墨顆粒經粘結劑粘結包覆形成，總包覆量為整個負極材料質量的12%～19%；該第四包覆層為樹脂類包覆層，第四包覆層的包覆量為整個負極材料的2%～4%。
2.根據權利要求1所述的一種各向同性石墨負極材料，其特徵在於：所述改質瀝青顆粒的軟化點為130℃～200℃，析焦值為56%～65%。
3.根據權利要求1所述的一種各向同性石墨負極材料，其特徵在於：所述多核石墨顆粒為各向同性焦，此各向同性焦的長短徑比為0.8～1.2，揮發分為11%～16%。
4.根據權利要求1所述的一種各向同性石墨負極材料，其特徵在於：所述粘結劑為樹脂類或瀝青類粘結劑。
5.一種如權利要求1至4任一項所述的一種各向同性石墨負極材料的製備方法，其特徵在於：包括有以下步驟，
（1）製備各向同性石墨顆粒：將炭素材料初始顆粒與改質瀝青顆粒混合，得一種所述炭素材料初始顆粒為連續相、所述改質瀝青顆粒為分散相的混合粉體；接著，對混合粉體進行溫等靜壓處理，然後去除未被所述改質瀝青粘結的所述炭素材料初始顆粒，接著，依次進行下述熱處理：不熔化處理、炭化處理以及石墨化處理；
（2）一次包覆：將各向同性石墨顆粒、包覆劑以及溶劑在150～300℃下攪拌混合均勻，然後抽真空，脫除溶劑；然後，將所得產物首先置於排膠爐中，在惰性保護氣氛，400～550℃下處理10～30小時；再於惰性保護氣氛，1000～1400℃炭化10～20小時；
（3）二次包覆：將步驟（2）中所得的物料進行機械融合處理，然後進行碳源包覆處理，接著進行各向同性加壓處理，然後高溫燒結；
（4）三次包覆：將多核石墨顆粒、粘結劑以及步驟（3）所得的物料置於混合機中，在100～150轉/分鐘的轉速下混合100～120分鐘，得到混合乳狀液；然後，將混合乳狀液於融合機中，在1200～1800轉/分鐘的轉速，融合溫度為50～100℃的條件下融合100～160分鐘，得到融合體；接著，在惰性氣體保護下，將融合體置於高溫爐中以10～20℃/分鐘升溫至600～700℃炭化處理5～8小時，然後以10～20℃/分鐘的降溫速度冷卻至室溫；
（5）將樹脂和步驟（4）所得的物料置於混合機中，在1300～1800轉/分鐘的轉速，融合溫度為50～80℃的條件下融合10～20分鐘，再在2400～2800℃下進行石墨化熱處理。
實施方式
操作內容
《一種各向同性石墨負極材料及其製備方法》包括有核心、第一包覆層、第二包覆層、第三包覆層和第四包覆層，該核心為各向同性石墨顆粒，其粒度為10～25微米，核心由下列重量份的原料製成：炭素材料初始顆粒50～100、改質瀝青顆粒10～25，所述改質瀝青顆粒的軟化點為130℃～200℃，析焦值為56%～65%；該第一包覆層為包覆劑，包覆劑用瀝青和/或煤焦油構成，第一包覆層的包覆量為整個負極材料質量的5%～9%；該第二包覆層為非石墨碳材料，其包覆量為整個負極材料的10%～15%；該第三包覆層為由粒度1微米～2微米多核石墨顆粒經粘結劑粘結包覆形成，總包覆量為整個負極材料質量的12%～19%，所述多核石墨顆粒為各向同性焦，此各向同性焦的長短徑比為0.8～1.2，揮發分為11%～16%，所述粘結劑為樹脂類或瀝青類粘結劑；該第四包覆層為樹脂類包覆層，第四包覆層的包覆量為整個負極材料的2%～4%。
製備時，包括有以下步驟：
（1）製備各向同性石墨顆粒：將炭素材料初始顆粒與改質瀝青顆粒混合，得一種所述炭素材料初始顆粒為連續相、所述改質瀝青顆粒為分散相的混合粉體；接著，對混合粉體進行溫等靜壓處理，然後去除未被所述改質瀝青粘結的所述炭素材料初始顆粒，接著，依次進行下述熱處理：不熔化處理、炭化處理以及石墨化處理；
（2）一次包覆：將各向同性石墨顆粒、包覆劑以及溶劑在150～300℃下攪拌混合均勻，然後抽真空，脫除溶劑；然後，將所得產物首先置於排膠爐中，在惰性保護氣氛，400～550℃下處理10～30小時；再於惰性保護氣氛，1000～1400℃炭化10～20小時；
（3）二次包覆：將步驟（2）中所得的物料進行機械融合處理，然後進行碳源包覆處理，接著進行各向同性加壓處理，然後高溫燒結；
（4）三次包覆：將多核石墨顆粒、粘結劑以及步驟（3）所得的物料置於混合機中，在100～150轉/分鐘的轉速下混合100～120分鐘，得到混合乳狀液；然後，將混合乳狀液於融合機中，在1200～1800轉/分鐘的轉速，融合溫度為50～100℃的條件下融合100～160分鐘，得到融合體；接著，在惰性氣體保護下，將融合體置於高溫爐中以10～20℃/分鐘升溫至600～700℃炭化處理5～8小時，然後以10～20℃/分鐘的降溫速度冷卻至室溫；
（5）將樹脂和步驟（4）所得的物料置於混合機中，在1300～1800轉/分鐘的轉速，融合溫度為50～80℃的條件下融合10～20分鐘，再在2400～2800℃下進行石墨化熱處理。下面用具體實施例以及對比例對該發明進行說明。
實施案例
- 實施例1
一種各向同性石墨負極材料，包括有核心、第一包覆層、第二包覆層、第三包覆層和第四包覆層，該核心為各向同性石墨顆粒，其粒度為10微米左右，核心由下列重量份的原料製成：炭素材料初始顆粒50、改質瀝青顆粒10，所述改質瀝青顆粒的軟化點為13℃，析焦值為56%左右；該第一包覆層為包覆劑，包覆劑用瀝青和/或煤焦油構成，第一包覆層的包覆量為整個負極材料質量的5%；該第二包覆層為非石墨碳材料，其包覆量為整個負極材料的10%；該第三包覆層為由粒度1微米左右多核石墨顆粒經粘結劑粘結包覆形成，總包覆量為整個負極材料質量的12%，所述多核石墨顆粒為各向同性焦，此各向同性焦的長短徑比為0.8左右，揮發分為11%左右，所述粘結劑為樹脂類或瀝青類粘結劑；該第四包覆層為樹脂類包覆層，第四包覆層的包覆量為整個負極材料的2%。
製備時，包括有以下步驟：
（1）製備各向同性石墨顆粒：將炭素材料初始顆粒與改質瀝青顆粒混合，得一種所述炭素材料初始顆粒為連續相、所述改質瀝青顆粒為分散相的混合粉體；接著，對混合粉體進行溫等靜壓處理，然後去除未被所述改質瀝青粘結的所述炭素材料初始顆粒，接著，依次進行下述熱處理：不熔化處理、炭化處理以及石墨化處理；
（2）一次包覆：將各向同性石墨顆粒、包覆劑以及溶劑在150℃下攪拌混合均勻，然後抽真空，脫除溶劑；然後，將所得產物首先置於排膠爐中，在惰性保護氣氛，400℃下處理10小時；再於惰性保護氣氛，1000℃炭化10小時；
（3）二次包覆：將步驟（2）中所得的物料進行機械融合處理，然後進行碳源包覆處理，接著進行各向同性加壓處理，然後高溫燒結；
（4）三次包覆：將多核石墨顆粒、粘結劑以及步驟（3）所得的物料置於混合機中，在100轉/分鐘的轉速下混合100分鐘，得到混合乳狀液；然後，將混合乳狀液於融合機中，在1200轉/分鐘的轉速，融合溫度為50℃的條件下融合100分鐘，得到融合體；接著，在惰性氣體保護下，將融合體置於高溫爐中以10℃/分鐘升溫至600℃炭化處理5小時，然後以10℃/分鐘的降溫速度冷卻至室溫；
（5）將樹脂和步驟（4）所得的物料置於混合機中，在1300轉/分鐘的轉速，融合溫度為50℃的條件下融合10分鐘，再在2400℃下進行石墨化熱處理。
- 實施例2
一種各向同性石墨負極材料，包括有核心、第一包覆層、第二包覆層、第三包覆層和第四包覆層，該核心為各向同性石墨顆粒，其粒度為25微米，核心由下列重量份的原料製成：炭素材料初始顆粒100、改質瀝青顆粒25，所述改質瀝青顆粒的軟化點為200℃，析焦值為65%；該第一包覆層為包覆劑，包覆劑用瀝青和/或煤焦油構成，第一包覆層的包覆量為整個負極材料質量的9%；該第二包覆層為非石墨碳材料，其包覆量為整個負極材料的15%；該第三包覆層為由粒度2微米左右多核石墨顆粒經粘結劑粘結包覆形成，總包覆量為整個負極材料質量的19%，所述多核石墨顆粒為各向同性焦，此各向同性焦的長短徑比為1.2左右，揮發分為16%，所述粘結劑為樹脂類或瀝青類粘結劑；該第四包覆層為樹脂類包覆層，第四包覆層的包覆量為整個負極材料的4%。
製備時，包括有以下步驟：
（1）製備各向同性石墨顆粒：將炭素材料初始顆粒與改質瀝青顆粒混合，得一種所述炭素材料初始顆粒為連續相、所述改質瀝青顆粒為分散相的混合粉體；接著，對混合粉體進行溫等靜壓處理，然後去除未被所述改質瀝青粘結的所述炭素材料初始顆粒，接著，依次進行下述熱處理：不熔化處理、炭化處理以及石墨化處理；
（2）一次包覆：將各向同性石墨顆粒、包覆劑以及溶劑在300℃下攪拌混合均勻，然後抽真空，脫除溶劑；然後，將所得產物首先置於排膠爐中，在惰性保護氣氛，550℃下處理30小時；再於惰性保護氣氛，1400℃炭化20小時；
（3）二次包覆：將步驟（2）中所得的物料進行機械融合處理，然後進行碳源包覆處理，接著進行各向同性加壓處理，然後高溫燒結；
（4）三次包覆：將多核石墨顆粒、粘結劑以及步驟（3）所得的物料置於混合機中，在150轉/分鐘的轉速下混合120分鐘，得到混合乳狀液；然後，將混合乳狀液於融合機中，在1800轉/分鐘的轉速，融合溫度為100℃的條件下融合160分鐘，得到融合體；接著，在惰性氣體保護下，將融合體置於高溫爐中以20℃/分鐘升溫至700℃炭化處理8小時，然後以20℃/分鐘的降溫速度冷卻至室溫；
（5）將樹脂和步驟（4）所得的物料置於混合機中，在1800轉/分鐘的轉速，融合溫度為80℃的條件下融合20分鐘，再在2800℃下進行石墨化熱處理。
- 實施例3
一種各向同性石墨負極材料，包括有核心、第一包覆層、第二包覆層、第三包覆層和第四包覆層，該核心為各向同性石墨顆粒，其粒度為18微米左右，核心由下列重量份的原料製成：炭素材料初始顆粒75、改質瀝青顆粒17.5，所述改質瀝青顆粒的軟化點為165℃，析焦值為60%左右；該第一包覆層為包覆劑，包覆劑用瀝青和/或煤焦油構成，第一包覆層的包覆量為整個負極材料質量的7%；該第二包覆層為非石墨碳材料，其包覆量為整個負極材料的12.5%；該第三包覆層為由粒度1.5微米左右多核石墨顆粒經粘結劑粘結包覆形成，總包覆量為整個負極材料質量的15.5%，所述多核石墨顆粒為各向同性焦，此各向同性焦的長短徑比為1.0左右，揮發分為13%，所述粘結劑為樹脂類或瀝青類粘結劑；該第四包覆層為樹脂類包覆層，第四包覆層的包覆量為整個負極材料的3%。
製備時，包括有以下步驟：
（1）製備各向同性石墨顆粒：將炭素材料初始顆粒與改質瀝青顆粒混合，得一種所
述炭素材料初始顆粒為連續相、所述改質瀝青顆粒為分散相的混合粉體；接著，對混合粉體進行溫等靜壓處理，然後去除未被所述改質瀝青粘結的所述炭素材料初始顆粒，接著，依次進行下述熱處理：不熔化處理、炭化處理以及石墨化處理；
（2）一次包覆：將各向同性石墨顆粒、包覆劑以及溶劑在225℃下攪拌混合均勻，然後抽真空，脫除溶劑；然後，將所得產物首先置於排膠爐中，在惰性保護氣氛，475℃下處理20小時；再於惰性保護氣氛，1200℃炭化15小時；
（3）二次包覆：將步驟（2）中所得的物料進行機械融合處理，然後進行碳源包覆處理，接著進行各向同性加壓處理，然後高溫燒結；
（4）三次包覆：將多核石墨顆粒、粘結劑以及步驟（3）所得的物料置於混合機中，在125轉/分鐘的轉速下混合110分鐘，得到混合乳狀液；然後，將混合乳狀液於融合機中，在1600轉/分鐘的轉速，融合溫度為75℃的條件下融合130分鐘，得到融合體；接著，在惰性氣體保護下，將融合體置於高溫爐中以15℃/分鐘升溫至650℃炭化處理6.5小時，然後以15℃/分鐘的降溫速度冷卻至室溫；
（5）將樹脂和步驟（4）所得的物料置於混合機中，在1550轉/分鐘的轉速，融合溫度為65℃的條件下融合15分鐘，再在2600℃下進行石墨化熱處理。
- 實施例4
一種各向同性石墨負極材料，包括有核心、第一包覆層、第二包覆層、第三包覆層和第四包覆層，該核心為各向同性石墨顆粒，其粒度為11微米，核心由下列重量份的原料製成：炭素材料初始顆粒55、改質瀝青顆粒12，所述改質瀝青顆粒的軟化點為135℃，析焦值為57%；該第一包覆層為包覆劑，包覆劑用瀝青和/或煤焦油構成，第一包覆層的包覆量為整個負極材料質量的6%；該第二包覆層為非石墨碳材料，其包覆量為整個負極材料的11%；該第三包覆層為由粒度1.2微米左右多核石墨顆粒經粘結劑粘結包覆形成，總包覆量為整個負極材料質量的13%，所述多核石墨顆粒為各向同性焦，此各向同性焦的長短徑比為0.9左右，揮發分為12%，所述粘結劑為樹脂類或瀝青類粘結劑；該第四包覆層為樹脂類包覆層，第四包覆層的包覆量為整個負極材料的2.4%。
製備時，包括有以下步驟：
（1）製備各向同性石墨顆粒：將炭素材料初始顆粒與改質瀝青顆粒混合，得一種所述炭素材料初始顆粒為連續相、所述改質瀝青顆粒為分散相的混合粉體；接著，對混合粉體進行溫等靜壓處理，然後去除未被所述改質瀝青粘結的所述炭素材料初始顆粒，接著，依次進行下述熱處理：不熔化處理、炭化處理以及石墨化處理；
（2）一次包覆：將各向同性石墨顆粒、包覆劑以及溶劑在160℃下攪拌混合均勻，然後抽真空，脫除溶劑；然後，將所得產物首先置於排膠爐中，在惰性保護氣氛，420℃下處理12小時；再於惰性保護氣氛，1050℃炭化12小時；
（3）二次包覆：將步驟（2）中所得的物料進行機械融合處理，然後進行碳源包覆處理，接著進行各向同性加壓處理，然後高溫燒結；
（4）三次包覆：將多核石墨顆粒、粘結劑以及步驟（3）所得的物料置於混合機中，在105轉/分鐘的轉速下混合105分鐘，得到混合乳狀液；然後，將混合乳狀液於融合機中，在1250轉/分鐘的轉速，融合溫度為55℃的條件下融合105分鐘，得到融合體；接著，在惰性氣體保護下，將融合體置於高溫爐中以12℃/分鐘升溫至610℃炭化處理5.5小時，然後以12℃/分鐘的降溫速度冷卻至室溫；
（5）將樹脂和步驟（4）所得的物料置於混合機中，在1400轉/分鐘的轉速，融合溫度為55℃的條件下融合12分鐘，再在2500℃下進行石墨化熱處理。
- 實施例5
一種各向同性石墨負極材料，包括有核心、第一包覆層、第二包覆層、第三包覆層和第四包覆層，該核心為各向同性石墨顆粒，其粒度為13微米左右，核心由下列重量份的原料製成：炭素材料初始顆粒60、改質瀝青顆粒13，所述改質瀝青顆粒的軟化點為140℃左右，析焦值為58%左右；該第一包覆層為包覆劑，包覆劑用瀝青和/或煤焦油構成，第一包覆層的包覆量為整個負極材料質量的6%；該第二包覆層為非石墨碳材料，其包覆量為整個負極材料的12%；該第三包覆層為由粒度1.3微米左右多核石墨顆粒經粘結劑粘結包覆形成，總包覆量為整個負極材料質量的14%，所述多核石墨顆粒為各向同性焦，此各向同性焦的長短徑比為0.9左右，揮發分為13%左右，所述粘結劑為樹脂類或瀝青類粘結劑；該第四包覆層為樹脂類包覆層，第四包覆層的包覆量為整個負極材料的2.6%。
製備時，包括有以下步驟：
（1）製備各向同性石墨顆粒：將炭素材料初始顆粒與改質瀝青顆粒混合，得一種所述炭素材料初始顆粒為連續相、所述改質瀝青顆粒為分散相的混合粉體；接著，對混合粉體進行溫等靜壓處理，然後去除未被所述改質瀝青粘結的所述炭素材料初始顆粒，接著，依次進行下述熱處理：不熔化處理、炭化處理以及石墨化處理；
（2）一次包覆：將各向同性石墨顆粒、包覆劑以及溶劑在170℃下攪拌混合均勻，然後抽真空，脫除溶劑；然後，將所得產物首先置於排膠爐中，在惰性保護氣氛，430℃下處理13小時；再於惰性保護氣氛，1100℃炭化12小時；
（3）二次包覆：將步驟（2）中所得的物料進行機械融合處理，然後進行碳源包覆處理，接著進行各向同性加壓處理，然後高溫燒結；
（4）三次包覆：將多核石墨顆粒、粘結劑以及步驟（3）所得的物料置於混合機中，在120轉/分鐘的轉速下混合110分鐘，得到混合乳狀液；然後，將混合乳狀液於融合機中，在1300轉/分鐘的轉速，融合溫度為60℃的條件下融合120分鐘，得到融合體；接著，在惰性氣體保護下，將融合體置於高溫爐中以13℃/分鐘升溫至630℃炭化處理6小時，然後以13℃/分鐘的降溫速度冷卻至室溫；
（5）將樹脂和步驟（4）所得的物料置於混合機中，在1500轉/分鐘的轉速，融合溫度為60℃的條件下融合13分鐘，再在2550℃下進行石墨化熱處理。
- 實施例6
一種各向同性石墨負極材料，包括有核心、第一包覆層、第二包覆層、第三包覆層和第四包覆層，該核心為各向同性石墨顆粒，其粒度為16微米左右，核心由下列重量份的原料製成：炭素材料初始顆粒70、改質瀝青顆粒13，所述改質瀝青顆粒的軟化點為160℃左右，析焦值為59%左右；該第一包覆層為包覆劑，包覆劑用瀝青和/或煤焦油構成，第一包覆層的包覆量為整個負極材料質量的6.5%；該第二包覆層為非石墨碳材料，其包覆量為整個負極材料的13%；該第三包覆層為由粒度1.4微米左右多核石墨顆粒經粘結劑粘結包覆形成，總包覆量為整個負極材料質量的15%，所述多核石墨顆粒為各向同性焦，此各向同性焦的長短徑比為0.9左右，揮發分為13%左右，所述粘結劑為樹脂類或瀝青類粘結劑；該第四包覆層為樹
脂類包覆層，第四包覆層的包覆量為整個負極材料的3.3%。
製備時，包括有以下步驟：
（1）製備各向同性石墨顆粒：將炭素材料初始顆粒與改質瀝青顆粒混合，得一種所述炭素材料初始顆粒為連續相、所述改質瀝青顆粒為分散相的混合粉體；接著，對混合粉體進行溫等靜壓處理，然後去除未被所述改質瀝青粘結的所述炭素材料初始顆粒，接著，依次進行下述熱處理：不熔化處理、炭化處理以及石墨化處理；
（2）一次包覆：將各向同性石墨顆粒、包覆劑以及溶劑在220℃下攪拌混合均勻，然後抽真空，脫除溶劑；然後，將所得產物首先置於排膠爐中，在惰性保護氣氛，470℃下處理16小時；再於惰性保護氣氛，1150℃炭化14小時；
（3）二次包覆：將步驟（2）中所得的物料進行機械融合處理，然後進行碳源包覆處理，接著進行各向同性加壓處理，然後高溫燒結；
（4）三次包覆：將多核石墨顆粒、粘結劑以及步驟（3）所得的物料置於混合機中，在120轉/分鐘的轉速下混合116分鐘，得到混合乳狀液；然後，將混合乳狀液於融合機中，在1400轉/分鐘的轉速，融合溫度為70℃的條件下融合125分鐘，得到融合體；接著，在惰性氣體保護下，將融合體置於高溫爐中以14℃/分鐘升溫至645℃炭化處理6小時，然後以14℃/分鐘的降溫速度冷卻至室溫；
（5）將樹脂和步驟（4）所得的物料置於混合機中，在1600轉/分鐘的轉速，融合溫度為70℃的條件下融合16分鐘，再在2700℃下進行石墨化熱處理。
- 實施例7
一種各向同性石墨負極材料，包括有核心、第一包覆層、第二包覆層、第三包覆層和第四包覆層，該核心為各向同性石墨顆粒，其粒度為23微米左右，核心由下列重量份的原料製成：炭素材料初始顆粒95、改質瀝青顆粒24，所述改質瀝青顆粒的軟化點為190℃左右，析焦值為64%左右；該第一包覆層為包覆劑，包覆劑用瀝青和/或煤焦油構成，第一包覆層的包覆量為整個負極材料質量的8%；該第二包覆層為非石墨碳材料，其包覆量為整個負極材料的14%；該第三包覆層為由粒度1.9微米左右多核石墨顆粒經粘結劑粘結包覆形成，總包覆量為整個負極材料質量的18%，所述多核石墨顆粒為各向同性焦，此各向同性焦的長短徑比為1.1左右，揮發分為15%左右，所述粘結劑為樹脂類或瀝青類粘結劑；該第四包覆層為樹脂類包覆層，第四包覆層的包覆量為整個負極材料的3.5%。
製備時，包括有以下步驟：
（1）製備各向同性石墨顆粒：將炭素材料初始顆粒與改質瀝青顆粒混合，得一種所述炭素材料初始顆粒為連續相、所述改質瀝青顆粒為分散相的混合粉體；接著，對混合粉體進行溫等靜壓處理，然後去除未被所述改質瀝青粘結的所述炭素材料初始顆粒，接著，依次進行下述熱處理：不熔化處理、炭化處理以及石墨化處理；
（2）一次包覆：將各向同性石墨顆粒、包覆劑以及溶劑在290℃下攪拌混合均勻，然後抽真空，脫除溶劑；然後，將所得產物首先置於排膠爐中，在惰性保護氣氛，540℃下處理29小時；再於惰性保護氣氛，1350℃炭化19小時；
（3）二次包覆：將步驟（2）中所得的物料進行機械融合處理，然後進行碳源包覆處理，接著進行各向同性加壓處理，然後高溫燒結；
（4）三次包覆：將多核石墨顆粒、粘結劑以及步驟（3）所得的物料置於混合機中，在145轉/分鐘的轉速下混合118分鐘，得到混合乳狀液；然後，將混合乳狀液於融合機中，在1700轉/分鐘的轉速，融合溫度為90℃的條件下融合150分鐘，得到融合體；接著，在惰性氣體保護下，將融合體置於高溫爐中以19℃/分鐘升溫至690℃炭化處理7.5小時，然後以18℃/分鐘的降溫速度冷卻至室溫；
（5）將樹脂和步驟（4）所得的物料置於混合機中，在1700轉/分鐘的轉速，融合溫度為75℃的條件下融合18分鐘，再在2700℃下進行石墨化熱處理。
- 實施例8
一種各向同性石墨負極材料，包括有核心、第一包覆層、第二包覆層、第三包覆層和第四包覆層，該核心為各向同性石墨顆粒，其粒度為20微米，核心由下列重量份的原料製成：炭素材料初始顆粒85、改質瀝青顆粒23，所述改質瀝青顆粒的軟化點為180℃左右，析焦值為63%左右；該第一包覆層為包覆劑，包覆劑用瀝青和/或煤焦油構成，第一包覆層的包覆量為整個負極材料質量的8%；該第二包覆層為非石墨碳材料，其包覆量為整個負極材料的14%；該第三包覆層為由粒度1.6微米左右多核石墨顆粒經粘結劑粘結包覆形成，總包覆量為整個負極材料質量的17%，所述多核石墨顆粒為各向同性焦，此各向同性焦的長短徑比為1.15左右，揮發分為14%左右，所述粘結劑為樹脂類或瀝青類粘結劑；該第四包覆層為樹脂類包覆層，第四包覆層的包覆量為整個負極材料的3.8%。
製備時，包括有以下步驟：
（1）製備各向同性石墨顆粒：將炭素材料初始顆粒與改質瀝青顆粒混合，得一種所述炭素材料初始顆粒為連續相、所述改質瀝青顆粒為分散相的混合粉體；接著，對混合粉體進行溫等靜壓處理，然後去除未被所述改質瀝青粘結的所述炭素材料初始顆粒，接著，依次進行下述熱處理：不熔化處理、炭化處理以及石墨化處理；
（2）一次包覆：將各向同性石墨顆粒、包覆劑以及溶劑在280℃下攪拌混合均勻，然後抽真空，脫除溶劑；然後，將所得產物首先置於排膠爐中，在惰性保護氣氛，500℃下處理25小時；再於惰性保護氣氛，1300℃炭化16小時；
（3）二次包覆：將步驟（2）中所得的物料進行機械融合處理，然後進行碳源包覆處理，接著進行各向同性加壓處理，然後高溫燒結；
（4）三次包覆：將多核石墨顆粒、粘結劑以及步驟（3）所得的物料置於混合機中，在140轉/分鐘的轉速下混合116分鐘，得到混合乳狀液；然後，將混合乳狀液於融合機中，在1600轉/分鐘的轉速，融合溫度為85℃的條件下融合150分鐘，得到融合體；接著，在惰性氣體保護下，將融合體置於高溫爐中以17℃/分鐘升溫至650℃炭化處理7.3小時，然後以18℃/分鐘的降溫速度冷卻至室溫；
（5）將樹脂和步驟（4）所得的物料置於混合機中，在1750轉/分鐘的轉速，融合溫度為78℃的條件下融合19分鐘，再在2750℃下進行石墨化熱處理。
- 對比例1
使用瀝青作為包覆材料獲得的普通石墨材料。
- 對比例2
使用酚醛樹脂作為包覆材料獲得的普通石墨材料。下面對前述各個實施例和對比例進行電化學性能測試：為檢測該發明一種各向同性石墨負極材料的性能，用半電池測試方法測試，用以上實施例和對比例的負極材料:SBR（固含量50％）:CMC:Super-p＝95.5:2:1.5:1（重量比），加適量去離子水調和成漿狀，塗布於銅箔上並於真空乾燥箱內乾燥12小時製成負極片，電解液為1MLiPF6/EC+DEC+DMC＝1:1:1，聚丙烯微孔膜為隔膜，對電極為鋰片，組裝成電池。在LAND電池測試系統進行恆流充放電實驗，充放電電壓限制在0.01～3.0伏，用計算機控制的充放電櫃進行數據的採集及控制。
榮譽表彰
2019年9月，《一種各向同性石墨負極材料及其製備方法》獲得2019年度福建省專利獎三等獎。
