[發明專利]一種鋰離子電池負極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310087934.9
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103151510A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 王保峰;曹杰;劉宇
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: H01M4/485
• 分類號: H01M4/485
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種鋰離子電池負極材料，其特征在于所述的鋰離子電池負極材料為變價金屬氧化物包覆的鈦酸鋰復合材料，按摩爾比計算，鈦酸鋰中的鋰：變價金屬氧化物中的金屬為4：0.01～0.30；

所述的變價金屬氧化物為CuO、MnO₂、Fe₂O₃、SnO₂、PbO₂、Cr₂O₃、V₂O₅、Ni₂O₃及Co₃O₄中的一種或兩種以上組成的混合物。

2.如權利要求1所述的一種鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于具體包括如下步驟：

將鈦酸鋰Li₄Ti₅O₁₂，變價金屬化合物進行機械混合均勻后，加入分散劑球磨1～2h，控制溫度為80～110℃真空干燥后繼續球磨0.5～1h，得前驅體；

上述所用的變價金屬化合物中的金屬、鈦酸鋰Li₄Ti₅O₁₂中的鋰和分散劑按照摩爾比計算，即變價金屬化合物中的金屬：鈦酸鋰Li₄Ti₅O₁₂中的鋰：分散劑為0.01～0.3：4：0.15～50；?

將上述所得的前驅體控制壓力為8～20Mpa進行壓片，然后在惰性氣體的保護下控制升溫速率1～20℃/min升溫至300～600℃進行燒結3～20h后降至室溫，球磨1～2h即得鋰離子電池負極材料，即變價金屬氧化物包覆的鈦酸鋰復合材料。

3.如權利要求2所述的一種鋰離子電池負極材料的制備方法，其特征在于：

所述的變價金屬化合物為變價金屬氧化物、變價金屬氫氧化物、變價金屬鹵化物、變價金屬硝酸鹽及變價金屬銨鹽中的一種或兩種以上組成的混合物；

其中所述的變價金屬氧化物為CuO、MnO₂、Fe₂O₃、SnO₂、PbO₂、Cr₂O₃、V₂O₅、Ni₂O₃或Co₃O₄；

所述的變價金屬氫氧化物為Cu(OH)₂、Mn(OH)₃、Fe(OH)₃、Sn(OH)₄、Pb(OH)₂、Cr(OH)₃、V₂O₅·xH₂O、Ni(OH)₂或Co(OH)₂；

所述的變價金屬鹵化物為CuCl₂·2H₂O、MnCl₂·2H₂O、FeCl₃·6H₂O、SnCl₄·5H₂O、PbCl₂、CrCl₃·6H₂O、VCl₃、H₁₂ClNiO₆或CoCl₂·6H₂O；

所述的變價金屬硝酸鹽為Cu(NO₃)₂、Mn(NO₃)₂·4H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O、Sn(NO₃)₂、Pb(NO₃)₂、Cr(NO₃)₃·9H₂O、(NH₄)₂V₂O₁₆、Ni(NO₃)₂·6H₂O或Co(NO₃)₂·6H₂O；

所述的變價金屬銨鹽為NH₄Cl·CuCl₂·H2O、H₈MnN₂O₈S₂、NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O、Sn(SO₃NH₂)₂、(NH₄)₂PbCl₆、H₈CrN₂O₄、NH₄VO₃、Ni(NH₄)₂(SO₄)₂或C₁₆H₄₀Cl₄CoN₂；

所述的分散劑為水、聚乙二醇、甲醇、無水乙醇、丙酮或非離子型表面活性劑中的一種或兩種以上組成的混合物；

其中所述的非離子型表面活性劑為辛醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚或曲拉通X-100。