[發明專利]鋰離子電池的電極材料及其在鋰離子電池中的應用

有效

• 申請號: 201410542330.3
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN104393300B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 陳亮;沈彩;林貽超;趙沖沖;張秋菊;孔春龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H01M4/60
• 分類號: H01M4/60;H01M10/0525
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司11327
• 代理人: 單英

1.一種具有電化學穩定性的鋰離子電池電極材料，所述的電極材料包含金屬有機骨架，其特征是：所述的金屬有機骨架中包含至少一種二氮唑，以及至少一種金屬離子；經過N次充放電循環后，所述的N大于或者等于10，以100mA/g的電流密度在藍電測試系統中測試，其每次循環的放電比容量高于100mAhg^-1；

所述的二氮唑是咪唑、苯并咪唑、氨基苯并咪唑、苯并咪唑的衍生物，以及氨基苯并咪唑的衍生物中的任意一種；

經過N次充放電循環后，自第N次循環開始，N大于等于10，每次循環中的放電比容量基本維持在第N次放電比容量的95％以上。

2.如權利要求1所述的具有電化學穩定性的鋰離子電池電極材料，其特征是：所述的金屬離子包括鋅離子和鈷離子。

3.如權利要求1所述的具有電化學穩定性的鋰離子電池電極材料，其特征是：所述的金屬有機骨架中包含咪唑和氨基苯并咪唑，以及金屬離子Zn²⁺或者Co²⁺。

4.如權利要求3所述的具有電化學穩定性的鋰離子電池電極材料，其特征是：所述的金屬有機骨架材料的制備方法是：以含有咪唑和氨基苯并咪唑的前驅體作為反應配體，與含有Zn²⁺的可溶性鹽或者含有Co²⁺的可溶性鹽在有機溶劑中進行溶劑熱反應，得到ZIF類型金屬有機骨架多孔材料粗產物，然后將該ZIF類型金屬有機骨架多孔材料粗產物經洗滌、干燥以及加熱真空活化。

5.如權利要求4所述的具有電化學穩定性的鋰離子電池電極材料，其特征是：所述的含有咪唑和氨基苯并咪唑的前驅體包括含有咪唑與氨基苯并咪唑的單質、水合物或者金屬鹽化合物。

6.如權利要求4所述的具有電化學穩定性的鋰離子電池電極材料，其特征是：所述的含有Zn²⁺的可溶性鹽包括硝酸鋅水合物、醋酸鋅水合物、氯化鋅、硫酸鋅水合物中的一種或兩種以上的混合物；所述的含有Co²⁺的可溶性鹽包括硝酸鈷水合物、醋酸鈷水合物、氯化鈷、硫酸鈷水合物中的一種或兩種以上的混合物。

7.如權利要求1至6中任一權利要求所述的具有電化學穩定性的鋰離子電池電極材料，其特征是：經過M次充放電循環后，所述的M大于或者等于100，所述的金屬有機骨架材料的結構仍然保持完好。

8.一種鋰離子電池，其特征是：其負電極材料選用權利要求1至6中任一權利要求所述的具有電化學穩定性的鋰離子電池電極材料。