一种储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法与流程

一、：本发明涉及一种储能电池负极材料，特别是涉及一种应用于锂电负极材料及其下游储能市场的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法。

背景技术

0、二、背景技术：

1、近年来，随着新能源的储能市场发展迅速，其应用前景广阔，负极头部企业凯金、翔丰华、中科星城纷纷布局储能市场，原料沥青焦备受青睐。

2、目前，国内碳材料行业发展迅速，且沥青焦这一煤系碳材料新品种的市场需求量极大，对沥青焦的研发刻不容缓。开发沥青焦不仅能够拓展公司的产品业务，还有益于提升公司经济效益。

3、该研发项目属于走创新道路的尝试，用研究先行的方法指导工业生产，有助于增强碳材料行业的技术储备。开展碳材料产业链研发项目，对培养碳材料研究所研发力量具有重要意义，对于推动建设河南省工程技术研究中心具有重要意义，同时有利于推动新材料新能源行业的全面发展。

4、沥青焦作为一种负极原材料，具有较高的能量密度。这意味着使用沥青焦作为负极材料的电池具有更高的储能能力，可以更好地满足实际应用的需求。因此，开发低成本负极材料沥青焦对于提高电池能量密度具有重要意义。

5、因此，煤系沥青焦受到煤化工行业广泛关注，其主要用于锂电负极材料及其下游储能市场，其经济效益非常可观。因此，开展煤系沥青焦的研究具有非常重要的意义。

技术实现思路

0、三、技术实现要素：

1、本发明要解决的技术问题是：根据目前市场对沥青焦这一煤系碳材料的极大需求量，本发明提供一种新的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法。本发明制备的煤系沥青焦能够广泛应用于锂电负极材料及其下游储能市场。

2、为了解决上述问题，本发明采取的技术方案是：

3、本发明提供一种储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

4、(1)将中温沥青和蒽油分别进行加热，加热后称取中温沥青和蒽油进行搅拌混合，混匀后得到软沥青；

5、(2)将所得软沥青加入原料罐中，焦化重油加入焦化重油罐中，采用水蒸气吹扫加热炉、焦炭塔和分馏塔3～5次，然后设定焦炭塔的目标压力；

6、(3)然后对加热炉、焦炭塔、分馏塔和管道进行加热，当焦炭塔内温度达到预设温度时，开始将原料罐中的软沥青和焦化重油罐中的焦化重油通过机泵打入加热炉中，经加热炉加热后进入焦炭塔内反应，反应后所得重组分在焦炭塔内成焦，轻组分进入分馏塔内进行分离，分离出焦化重油和不凝气，所得焦化重油经过冷却器冷却后进入重油接收罐循环利用，不凝气经碱液吸收后引至焚烧炉焚烧；

7、(4)进料结束后对焦炭塔进行吹油气操作；

8、(5)然后将焦炭塔中成焦的重组分进行除焦、称量，制备得到煤系沥青焦；

9、(6)将所得沥青焦制样，检测全分析指标并通过偏光显微镜观察沥青焦微观结构。

10、根据上述的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，步骤(1)中所述中温沥青和蒽油分别进行加热时，加热温度为90～120℃、加热时间为4～8h。

11、根据上述的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，步骤(1)中所述中温沥青和蒽油进行搅拌混合时二者所占的质量百分含量分别为70～72％和28～30％。

12、根据上述的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，步骤(2)中设定焦炭塔的目标压力为0.30～0.35mpa。

13、根据上述的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，步骤(3)中软沥青和焦化重油的混合质量比为0.5～1.5：1。

14、根据上述的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，步骤(3)中所述预设温度为470～485℃。

15、根据上述的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，步骤(3)中所述进入焦炭塔内反应时，反应温度为470～485℃、反应时间为24～36h；反应分为两段进行，第一段反应时间为16～24h、第二段反应时间为8～12h。

16、根据上述的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，步骤(4)中所述吹油气时间为3～5h。

17、本发明的积极有益效果：

18、1、本发明技术方案中，对原料搅拌混合均匀，经过合适的工艺参数控制，从而制备出镶嵌、片状和纤维结构可控的煤系沥青焦产品(详见附图2-4)。

19、2、将本发明制备的煤系沥青焦产品应用于锂电负极材料及其储能电池，具有磨粉收率高(磨粉收率高达80％)、克容量(340mah/g)稳定等特点。

20、通过记录粉碎机每小时出料量和进料量可计算磨粉收率，磨粉收率＝出料量/进料量*100％；克容量通过组装纽扣半电池来检测。

技术特征：

1.一种储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述中温沥青和蒽油分别进行加热时，加热温度为90～120℃、加热时间为4～8h。

3.根据权利要求1所述的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述中温沥青和蒽油进行搅拌混合时二者所占的质量百分含量分别为70～72％和28～30％。

4.根据权利要求1所述的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，其特征在于：步骤(2)中设定焦炭塔的目标压力为0.30～0.35mpa。

5.根据权利要求1所述的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，其特征在于：步骤(3)中软沥青和焦化重油的混合质量比为0.5～1.5：1。

6.根据权利要求1所述的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述预设温度为470～485℃。

7.根据权利要求1所述的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述进入焦炭塔内反应时，反应温度为470～485℃、反应时间为24～36h；反应分为两段进行，第一段反应时间为16～24h、第二段反应时间为8～12h。

8.根据权利要求1所述的储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述吹油气时间为3～5h。

技术总结本发明公开了一种储能电池负极材料煤系沥青焦的制备方法。将中温沥青和蒽油分别加热，加热后混匀得到软沥青；采用水蒸气对各设备吹扫，并设定焦炭塔目标压力；然后对各设备和管道进行加热，加热至预设温度后，将软沥青和焦化重油打入加热炉加热，然后进入焦炭塔内反应，反应后重组分在焦炭塔内成焦，轻组分进入分馏塔内分离，分离出焦化重油和不凝气，焦化重油经冷却循环利用，不凝气经处理进行焚烧；进料结束后对焦炭塔进行吹油气操作；然后将焦炭塔中成焦的重组分进行除焦、称量，制备得到煤系沥青焦；将所得沥青焦制样，检测全分析指标并通过偏光显微镜观察沥青焦微观结构。将本发明产品应用于锂电负极材料及其储能电池，具有磨粉收率高、克容量稳定、循环寿命长等特点。技术研发人员：任英浩,杨梅,赵士夺,代晓玉,李浩杰受保护的技术使用者：平顶山旭阳新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11