[發(fā)明專利]鋰離子電池用復合負極材料及其制備方法、鋰離子電池負極片和鋰離子電池

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210310154.1
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN103633288A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設計）人: 萬欣;王圣
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/139;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

1.鋰離子電池用復合負極材料，其特征在于，所述鋰離子電池用復合負極材料由石墨和包覆在石墨表面的嵌鋰過渡金屬氧化物層組成，過渡金屬選自鈷、錳、鎳和鈦中的一種或幾種。

2.如權利要求1所述的鋰離子電池用復合負極材料，其特征在于，所述嵌鋰過渡金屬氧化物為LiNiMnCoO₂或Li₄Ti₅O₁₂。

3.如權利要求1所述的鋰離子電池用復合負極材料，其特征在于，所述嵌鋰過渡金屬氧化物層的厚度為1～500nm。

4.如權利要求1所述的鋰離子電池用復合負極材料，其特征在于，所述嵌鋰過渡金屬氧化物層占鋰離子電池用復合負極材料的質量百分比為5％～20％。

5.鋰離子電池用復合負極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)取過渡金屬的氧化物溶液、氯化物溶液、氫氧化物溶液、硫酸鹽溶液和碳酸鹽溶液中的一種或幾種，以及取沉淀劑和堿金屬鹽溶液，混合，攪拌，制得含過渡金屬的混合溶液，將所述含過渡金屬的混合溶液烘干后加入鋰鹽Li₂CO₃或LiOH，混合后分散于水或乙醇中形成嵌鋰過渡金屬氧化物前驅體溶液，所述過渡金屬選自鈷、錳、鎳和鈦中的一種或幾種；

(2)通過液相沉積或真空蒸鍍的方式，使得所述嵌鋰過渡金屬氧化物前驅體溶液與石墨表面接觸并沉積，在石墨表面包覆嵌鋰過渡金屬氧化物層，制得鋰離子電池用復合負極材料。

6.如權利要求5所述的鋰離子電池用復合負極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中液相沉積方式為：取石墨，加入所述嵌鋰過渡金屬氧化物前驅體溶液中，裝入石英舟內并置于管式爐內，通入保護性氣體氬氣、氮氣或氦氣，800℃～1000℃下反應1～5h，60℃下真空干燥1～5小時，得到由所述石墨和包覆在石墨表面的嵌鋰過渡金屬氧化物層組成的鋰離子電池用復合負極材料。

7.如權利要求5所述的鋰離子電池用復合負極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中真空蒸鍍方式為：在真空度為1×10^-5～8×10^-5Pa下，將所述嵌鋰過渡金屬氧化物前驅體溶液蒸鍍至石墨表面，蒸發(fā)速度為得到由所述石墨和包覆在石墨表面的嵌鋰過渡金屬氧化物層組成的鋰離子電池用復合負極材料。

8.鋰離子電池用復合負極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將含結晶水的乙酸鋰溶解于乙醇中，攪拌使乙酸鋰均勻分散，制成0.8～1.2mol/L的乙酸鋰溶液，然后向所述乙酸鋰溶液中加入異丙醇鈦，制得黃色的溶液，經(jīng)過0.5～2h后變成白色的凝膠溶液，此時將石墨加入到所述凝膠溶液中，在700～900℃下反應12～18h，得到由石墨和包覆在石墨表面的嵌鋰過渡金屬氧化物層組成的鋰離子電池用復合負極材料。

9.鋰離子電池負極片，其特征在于，所述鋰離子電池負極片由集流體和涂布在所述集流體上的鋰離子電池用復合負極材料、導電劑、粘結劑等物質組成，所述鋰離子電池用復合負極材料如權利要求1～4中任一權利要求所述。

10.鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包含如權利要求9所述的鋰離子電池負極片。