[發(fā)明專利]一種鋰離子電池復(fù)合型負極材料及其制備方法和鋰離子電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210362677.0
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103682332A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉海林;張光輝
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/485
• 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

1.一種鋰離子電池復(fù)合型負極材料，其特征在于，包括過渡金屬硫化物，以及設(shè)置在所述過渡金屬硫化物表面的包覆層，所述過渡金屬硫化物為NiS、FeS₂、FeS、TiS₂、MoS和Co₉S₈中的一種或多種，所述包覆層的材料包括鈦酸鋰Li₄Ti₅O₁₂。

2.如權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池復(fù)合型負極材料，其特征在于，所述包覆層的厚度為50~8000nm。

3.如權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池復(fù)合型負極材料，其特征在于，所述過渡金屬硫化物占所述鋰離子電池復(fù)合型負極材料總質(zhì)量的10%~95%。

4.如權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池復(fù)合型負極材料，其特征在于，所述包覆層的材料進一步包括導(dǎo)電添加劑，所述導(dǎo)電添加劑為人造石墨、天然石墨、乙炔黑、炭黑、中間相碳微球、碳納米管、碳納米纖維、酚醛樹脂、蔗糖中的一種或多種，所述導(dǎo)電添加劑占所述鋰離子電池復(fù)合型負極材料總質(zhì)量的1%~5%。

5.一種鋰離子電池復(fù)合型負極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將包覆原料鋰源、鈦源和待包覆的過渡金屬硫化物在分散介質(zhì)中攪拌分散均勻，制成漿料；

所述包覆原料鋰源選自氫氧化鋰、水合氫氧化鋰、碳酸鋰、硝酸鋰、硫酸鋰、氟化鋰、草酸鋰、氯化鋰和醋酸鋰中的一種或幾種；

所述包覆原料鈦源選自二氧化鈦、四氯化鈦、三氯化鈦、異丙醇鈦、鈦酸四丁酯、鈦酸丁酯和鈦酸正丙酯中的一種或多種；

所述過渡金屬硫化物選自NiS、FeS₂、FeS、TiS₂、MoS和Co₉S₈中的一種或多種；

所述分散介質(zhì)選自水、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、四氫呋喃、乙醇和甲醇中的一種或多種；

（2）將得到的所述漿料通過溶膠－凝膠法、水熱反應(yīng)法、微波化學法或高溫固相法進行包覆制得鋰離子電池復(fù)合型負極材料；所述鋰離子電池復(fù)合型負極材料包括所述過渡金屬硫化物，以及包覆在所述過渡金屬硫化物表面的包覆層，所述包覆層的材料包括鈦酸鋰Li₄Ti₅O₁₂。

6.如權(quán)利要求5所述的鋰離子電池復(fù)合型負極材料的制備方法，其特征在于，所述過渡金屬硫化物占所述鋰離子電池復(fù)合型負極材料總質(zhì)量的10%~95%。

7.如權(quán)利要求5所述的鋰離子電池復(fù)合型負極材料的制備方法，其特征在于，所述包覆原料進一步包括導(dǎo)電添加劑，所述導(dǎo)電添加劑為人造石墨、天然石墨、乙炔黑、炭黑、中間相碳微球、碳納米管、碳納米纖維、酚醛樹脂、蔗糖中的一種或多種，所述導(dǎo)電添加劑占所述鋰離子電池復(fù)合型負極材料總質(zhì)量的1%~5%。

8.如權(quán)利要求5所述的鋰離子電池復(fù)合型負極材料的制備方法，其特征在于，所述微波化學法的具體操作為：將所述漿料在100~120℃下干燥，得到前驅(qū)體材料，將所述前驅(qū)體材料置于工業(yè)微波爐中，以10℃/min升溫到600~800℃，保溫1~4小時，隨爐冷卻，即得到所述鋰離子電池復(fù)合型負極材料。

9.如權(quán)利要求5所述的鋰離子電池復(fù)合型負極材料的制備方法，其特征在于，所述高溫固相法的具體操作為：將所述漿料在100~120℃下干燥，得到前驅(qū)體材料，將所述前驅(qū)體材料置于馬弗爐中在400~900℃下燒結(jié)0.5~10小時，隨爐冷卻，即得到所述鋰離子電池復(fù)合型負極材料。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包含權(quán)利要求1~4任一項所述的鋰離子電池復(fù)合型負極材料。