[發明專利]一種鋰離子電池負極材料、非水電解質鋰離子電池及其制備方法在審
| 申請號： | 201811636820.4 | 申請日： | 2018-12-29 |
| 公開（公告）號： | CN109904441A | 公開（公告）日： | 2019-06-18 |
| 發明（設計）人： | 張健;趙前進;陳少海 | 申請（專利權）人： | 瑞聲科技（新加坡）有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/48 | 分類號： | H01M4/48;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;H01M10/0562;H01M10/058 |
| 代理公司： | 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288 | 代理人： | 齊則琳;張雷 |
| 地址： | 新加坡卡文迪*** | 國省代碼： | 新加坡;SG |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 鋰離子電池負極材料 非水電解質鋰 離子電池 金屬離子 制備 化合物通式 可逆比容量 安全性能 庫侖效率 循環性能 比容量 原子量 價態 | ||
1.一種鋰離子電池負極材料，其特征在于，鋰離子電池負極材料的化合物通式為MxTi2+xy-5xNb10+x(4-y)O29；其中，M表示金屬離子，x表示該化合物中M的原子量，y表示金屬離子的價態，且0<x≤10，0<y≤5，2+xy-5x≥0，10+x(4-y)≥0。
2.根據權利要求1所述的鋰離子電池負極材料，其特征在于：M為Mg、Zn、Cu、Fe、Ga、Al、Ni、Mn、Co、Cr、Ca、Ge、Zr、Ti、Sr、Sn、Pb、V、Ta、Bi、Ba、Ni、Nb、Hg、Mo和W中的一種或任意組合；且當M為Fe、Nb、Mg或Ga時，2+xy-5x≠0。
3.根據權利要求1所述的鋰離子電池負極材料，其特征在于：所述鋰離子電池負極材料為單一純相結構，其晶體結構為剪切ReO3結構。
4.一種非水電解質鋰離子電池，其特征在于：包括正極材料，非水電解質，以及如權利要求1-3任一項所述的鋰離子電池負極材料。
5.根據權利要求4所述的非水電解質鋰離子電池，其特征在于：非水電解質鋰離子電池為液態非水電解質電池、凝膠態非水電解質電池和固態非水電解質電池中的一種或任意組合。
6.根據權利要求5所述的非水電解質鋰離子電池，其特征在于：所述固態非水電解質為硫化物基固態電解質和/或氧化物基固態電解質；所述硫化物基固態電解質為Li2S-A、鹵素摻雜的Li2S-A、Li2S-MeS2-P2S5或鹵素摻雜的Li2S-MeS2-P2S5，其中，A表示P2S5、SiS2、GeS2、B2S3和Al2S4中的一種或任意組合，Me表示Si、Ge、Sn和Al中的一種或任意組合，鹵素為Cl、Br和I中的一種或任意組合。
7.一種如根據權利要求4-6任一項所述的非水電解質鋰離子電池的制備方法，其特征在于：包括以下步驟；
膠液配制步驟：將固態非水電解質溶于有機溶劑中，溶解后得到膠液；
正極片制備步驟：將正極材料、導電劑與膠液混合均勻后涂覆在正極集流體上，固化后得到正極片；
負極片制備步驟：將負極材料、導電劑與膠液混合均勻后涂覆在負極集流體上，固化后得到負極片；
漿料配制步驟：將固態非水電解質球磨后溶于有機溶劑中，溶解后得到漿料；
電池制備步驟：采用疊片工藝組裝正極片和負極片，將漿料涂覆在負極片或負極片表面形成隔膜層，固化后，得到非水電解質鋰離子電池。
8.根據權利要求7所述的非水電解質鋰離子電池的制備方法，其特征在于：正極片制備步驟中，以正極片的總質量百分含量為100％計，正極材料的含量為65％～85％，導電劑的含量為2％～5％，固態非水電解質的含量為10％～33％；正極片的固化溫度為60～150℃，固化時間為2～11h。
9.根據權利要求7所述的非水電解質鋰離子電池的制備方法，其特征在于：負極片制備步驟中，以負極片的總質量百分含量為100％計，負極材料的含量為65％～85％，導電劑的含量為2％～5％，固態非水電解質的含量為10％～33％；負極片的固化溫度為70～160℃，固化時間為2～14h。
10.根據權利要求7所述的非水電解質鋰離子電池的制備方法，其特征在于：電池制備步驟中，疊片工藝在室溫下進行，疊片施加壓力為300～600MPa。
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