[發明專利]一種鋰離子電池的負極活性材料及其制備方法以及一種鋰離子電池

有效

• 申請號: 201010565500.1
• 申請日: 2010-11-30
• 公開（公告）號: CN102479948A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 馬永軍;涂佩;郭姿珠
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/139;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰離子電池的負極活性材料，其特征在于，所述負極活性材料包括：核心體、包覆于所述核心體外表面的中間層、以及包覆于所述中間層外表面的最外層；其中，所述核心體由碳材料組成，所述中間層由第一材料組成，所述第一材料選自可與鋰形成合金的元素中的一種或幾種；所述最外層由第二材料組成，所述第二材料選自過渡金屬氧化物、過渡金屬氮化物、過渡金屬硫化物中的一種或幾種。

2.根據權利要求1所述的負極活性材料，其特征在于，在所述負極活性材料中，第一材料的含量為2?wt%-50wt%，第二材料的含量為0.1-20wt%，余量為碳材料。

3.根據權利要求1所述的負極活性材料，其特征在于，所述核心體呈球體狀；所述中間層呈中空球體狀或三維網狀；所述最外層呈中空球體狀或三維網狀。

4.根據權利要求1所述的負極活性材料，其特征在于，所述碳材料選自石墨、硬碳、軟碳、石墨化中間相碳微珠、碳纖維、碳納米管中的一種或幾種，其中，石墨、硬碳、軟碳、石墨化中間相碳微珠的平均顆粒直徑為2-20μm，碳纖維、碳納米管的平均直徑為10-500nm，長度為2-50微米。

5.根據權利要求1所述的負極活性材料，其特征在于，所述第一材料選自硅、鍺、錫、銻元素中一種或幾種。

6.根據權利要求1所述的負極活性材料，其特征在于，所述第二材料選自Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、La、Hf、Ta、Re、W、Os、Ir、Pt、Au、Hg中的一種或幾種的氧化物，其平均顆粒直徑小于1微米。

7.一種如權利要求1-6任意一項所述的負極活性材料的制備方法，包括下述步驟：

步驟1、制備第一材料包覆碳材料的復合材料；

步驟2、在步驟1制得的復合材料的外表面包覆第二材料，得到所述的負極活性材料。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟1將碳材料和第一材料加入到有機溶劑中，再加入非水溶性聚合物，攪拌至均一穩定的固液混合物，然后在50-100℃下進行真空干燥，得到第一材料包覆碳材料的復合材料。

9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟2在反應釜中，依次加入蒸餾水、過渡金屬的鹽，攪拌形成均勻的溶液；再加入步驟1制得的復合材料；然后加入適量的蒸餾水保持反應釜填充度為60%-95%密封，升溫至110-200℃，恒溫保持12-24h，得到先驅體懸浮液；將先驅體懸浮液經過過濾、洗滌、干燥后，將所得固體產物于300-900℃的溫度下，空氣氣氛中煅燒4-12h，得到負極活性材料。

10.一種鋰離子電池，包括：電池殼體及位于電池殼體內的極芯和電解液；所述極芯包括正極、負極以及位于正、負極之間的隔膜，所述負極包括基板以及附著于基板上的負極活性材料，其特征在于，所述負極活性材料采用如權利要求1-6任意一項所述的負極活性材料。