本发明涉及锂离子负极材料，尤其涉及一种锂离子电池高容量包覆层复合石墨材料及制备方法。
背景技术：
1、锂离子电池作为重要的储能设备之一，具备高能量密度、长循环寿命、环境友好及较高的安全性等诸多优点，可为便携式电子设备及新能源汽车等提供能量需求，在能源应用领域取得了巨大的成功。随着人们对于锂离子电池产品性能要求的不断提高，对于负极材料的性能要求也愈发严苛，不断推动材料研发创新突破。
2、石墨材料由于具有较低的成本优势、丰富的原料来源，以及适合锂离子脱/嵌的层状结构，是目前应用最为广泛的锂离子电池负极材料。石墨材料主要分为人造石墨和天然石墨，人造石墨结构稳定，倍率性能优异，具有良好的电解液相容性，但其克容量相对较低，已较难满足当今越来越高的能量密度需求；而天然石墨具有大片层结构，克容量较高，并具有良好的加工性能，但由于其结构缺陷较多，导致循环性能较差，单一使用无法满足目前所需的长循环使用寿命。因此，高容量、循环稳定的石墨负极材料仍需尝试更多的设计开发方案。
技术实现思路
1、为解决上述现有人造石墨克容量相对较低、天然石墨结构缺陷较多，导致循环性能较差的问题，本发明提供了一种锂离子电池高容量包覆层复合石墨材料及制备方法，结合人造石墨及天然石墨的材料特性，使用无定形碳及无烟煤，结合分步加料融合工艺，有效控制构建以天然石墨为基体，表面覆盖无烟煤颗粒及包覆碳层的复合石墨包覆结构，有效提升材料储锂容量，并改善材料与电解液间的相容性，开发高容量、循环稳定的包覆层复合石墨材料。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种锂离子电池高容量包覆层复合石墨材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4、s1、选以优质无烟煤，经粉碎处理后得到无烟煤细粉，为包覆料a；选以天然石墨为基体材料b；以沥青类、树脂类、焦油类其中一种或几种的组合为包覆剂c；将a、b、c以质量比（20～40）：（40～80）：（8～30）进行配比；
5、s2、先将包覆料a与包覆剂c充分混合均匀，后加热至50～500℃融合至液相分散均匀；
6、s3、将基体材料b分批加入步骤s2中的液相分散料中，控制融合温度曲线及分散频率，得到具备表面包覆层的复合石墨前驱体；
7、s4、对步骤s3中所得到的复合石墨前驱体进行整形、预碳化、石墨化、过筛和除磁工序处理，即得到包覆层复合石墨材料。
8、优选的，所述沥青类包括天然沥青、石油沥青、页岩沥青和、碳纤维沥青中的任意一种或至少两种的组合；
9、所述树脂类包括酚醛树脂、环氧树脂、呋喃树脂、糠醇树脂和糠醛树脂中的任意一种或至少两种的组合；
10、所述焦油类包括煤焦油、乙烯焦油、生物油和油脂热解焦油中的任意一种或至少两种的组合。
11、优选的，所述步骤（1）中无烟煤细粉中粒径d50为1～4μm；所述基体材料b中粒径d50为10～16μm；所述包覆剂c中粒径d50为1～8μm。
12、优选的，所述步骤（1）中包覆剂c的结焦值为10～80%。
13、优选的，所述步骤（3）中基体材料b分批加入比例设为5～30%。
14、优选的，所述步骤（3）中控制融合温度为50～500℃，保温时间0.5～4h，控制分散频率为1～50hz。
15、优选的，所述步骤（4）中预碳化处理温度为500℃～1300℃，升温速率为5～10℃/min；炭化处理时间为2～4h。
16、优选的，所述步骤（4）中石墨化温度设为2800～3200℃。
17、优选的，所述步骤（4）中包覆层复合石墨材料中粒径d50为10～20μm。
18、本发明还提供了一种锂离子电池高容量包覆层复合石墨材料，其特征在于：所述高容量包覆层复合石墨材料为上述制备方法制得。
19、相对于现有技术，本发明的有益效果为：本发明采用优质无烟煤细粉为包覆料，有效降低材料成本，结合人造石墨及天然石墨的材料特性，使用无定形碳及无烟煤，结合分步加料融合工艺，有效控制构建以天然石墨为基体材料，表面覆盖无烟煤颗粒及包覆碳层的复合石墨包覆结构，有效提升了材料储锂容量，无烟煤颗粒包覆材料与电解液的反应界面完全优于基体材料与电解液的反应界面，改善了材料与电解液间的相容性，解决了人造石墨克容量低、天然石墨循环稳定性差的问题，从而开发高容量、循环稳定的包覆层复合石墨材料。
1.一种锂离子电池高容量包覆层复合石墨材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高容量包覆层复合石墨材料的制备方法，其特征在于：所述沥青类包括天然沥青、石油沥青、页岩沥青和、碳纤维沥青中的任意一种或至少两种的组合；
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高容量包覆层复合石墨材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中无烟煤细粉中粒径d50为1～4μm；所述基体材料b中粒径d50为10～16μm；所述包覆剂c中粒径d50为1～8μm。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高容量包覆层复合石墨材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中包覆剂c的结焦值为10～80%。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高容量包覆层复合石墨材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中基体材料b分批加入比例设为5～30%。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高容量包覆层复合石墨材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中控制融合温度为50～500℃，保温时间0.5～4h，控制分散频率为1～50hz。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高容量包覆层复合石墨材料的制备方法，其特征在于：预碳化处理温度为500℃～1300℃，升温速率为5～10℃/min；炭化处理时间为2～4h。
8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高容量包覆层复合石墨材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中石墨化温度设为2800～3200℃。
9.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高容量包覆层复合石墨材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中包覆层复合石墨材料中粒径d50为10～20μm。
10.一种锂离子电池高容量包覆层复合石墨材料，其特征在于：所述高容量包覆层复合石墨材料为权利要求1～9任一项所述的制备方法制得。
