[發明專利]負極活性材料、其制備方法及含其的鋰二次電池

有效

• 申請號: 201210096222.9
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102738452A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 李琮熙;劉容美;鄭佐永;金載明
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M4/485;H01M10/0525
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 金擬粲

1.用于鋰二次電池的負極活性材料，其包括鈦酸鋰，

其中所述鈦酸鋰中的一部分鋰被選自鍶(Sr)、鋇(Ba)、其混合物和其合金的一種取代。

2.權利要求1的負極活性材料，其中所述鈦酸鋰由式1表示：

Li_4-xM_xTi₅O₁₂，

其中0＜x≤0.6并且M為選自Sr、Ba、其混合物和其合金的一種。

3.權利要求2的負極活性材料，其中0＜x＜0.5。

4.權利要求2的負極活性材料，其中0＜x＜0.12。

5.權利要求1的負極活性材料，其中所述鈦酸鋰具有擁有尖晶石形狀的穩定結構。

6.權利要求1的負極活性材料，其中在通過使用具有CuK-α特性的X射線獲得的X射線衍射圖案中，所述鈦酸鋰具有(111)面的峰的0.07°～0.09°的半峰寬。

7.權利要求1的負極活性材料，其中所述鈦酸鋰的(111)面的峰在具有18.7°±0.2°的布拉格角2θ的區域中。

8.權利要求1的負極活性材料，其中在通過使用具有CuK-α特性的X射線獲得的X射線衍射圖案中，所述鈦酸鋰具有(311)面的峰的0.11°～0.13°的半峰寬。

9.權利要求1的負極活性材料，其中所述鈦酸鋰的(311)面的峰在具有35.9°±0.2°的布拉格角2θ的區域中。

10.權利要求1的負極活性材料，其中在通過使用具有CuK-α特性的X射線獲得的X射線衍射圖案中，所述鈦酸鋰具有0.35～0.60的(311)面相對于(111)面的峰強度比I(311)/I(111)。

11.權利要求1的負極活性材料，其中在通過使用具有CuK-α特性的X射線獲得的X射線衍射圖案中，所述鈦酸鋰具有0.40～0.55的(311)面相對于(111)面的峰強度比I(311)/I(111)。

12.制造用于鋰二次電池的負極活性材料的方法，包括：

提供鋰化合物、Ti前體和堿土金屬化合物；

將所述鋰化合物、Ti前體和堿土金屬化合物混合以形成混合物；和

對所述混合物進行熱處理。

13.權利要求12的方法，其中將所述鋰化合物、Ti前體和堿土金屬化合物混合形成碳酸鋰并且包括同時混合且機械混合；和

其中所述混合導致形成式1的化合物：

Li_4-xM_xTi₅O₁₂，其中0＜x≤0.6且M為選自Sr、Ba、其混合物和其合金的一種。

14.權利要求12的方法，其中所述堿土金屬化合物為0.003摩爾～0.17摩爾，基于1摩爾所述鋰化合物。

15.權利要求12的方法，其中所述鋰化合物包括選自如下的至少一種：碳酸鋰、氫氧化鋰、氟化鋰、硫酸鋰、硝酸鋰、氯化鋰和氧化鋰。

16.權利要求12的方法，其中所述Ti前體包括鈦氧化物、鈦氫氧化物、鈦氯化物、或者其組合的一種。

17.權利要求12的方法，其中所述堿土金屬化合物包括選自如下的一種：碳酸鍶、氫氧化鍶、硝酸鍶、硫酸鍶、氯化鍶、氧化鍶、碳酸鋇、氫氧化鋇、硝酸鋇、硫酸鋇、氯化鋇、氧化鋇、其混合物和其合金。

18.權利要求12的方法，其中對所述混合物進行熱處理包括將所述混合物在700C～1000C的溫度加熱30分鐘～10小時。

19.權利要求12的方法，進一步包括將在對所述混合物進行熱處理之后的所得物粉碎。

20.鋰二次電池，包括：

正極，

負極，

隔板；

和電解質，

其中所述負極包括權利要求1-11任一項的負極活性材料。