[發明專利]負極活性材料及其制備及應用

有效

• 申請號: 202010717054.5
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111785946B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 隋裕雷;伍凌;張曉萍
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/48;H01M4/583;H01M4/13;H01M10/0525;H01M10/054;B82Y30/00
• 代理公司: 蘇州見山知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32421
• 代理人: 袁麗花

1.一種負極活性材料，其特征在于，所述負極活性材料包括核顆粒以及包覆在所述核顆粒外的碳包覆層；所述核顆粒包括多孔基體以及嵌入在所述多孔基體中的納米紅磷顆粒；所述多孔基體為多孔TiO₂(B)納米片；所述納米紅磷顆粒嵌布在多孔TiO₂(B)納米片上。

2.根據權利要求1所述的負極活性材料，其特征在于，在所述負極活性材料中，鈦元素、磷元素、以及碳元素的摩爾比為1:1-4:0.01-0.1。

3.根據權利要求1所述的負極活性材料，其特征在于，所述包覆層的厚度小于10nm；

所述多孔TiO₂(B)納米片的平均粒徑為0.1-1μm。

4.一種負極活性材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供多孔TiO₂(B)納米片；

將紅磷納米顆粒嵌入到多孔TiO₂(B)納米片基體中，得到前驅體顆粒；

對所述前驅體顆粒進行碳包覆處理，得到負極活性材料。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，將紅磷納米顆粒嵌入到多孔TiO₂(B)納米片基體中的步驟包括：

將多孔TiO₂(B)納米片以及紅磷置在惰性氣氛的密閉管中焙燒、控溫冷卻；

所述惰性氣氛選自氬氣氣氛、氮氣氣氛、或氦氣氣氛中的一種或幾種混合；所述焙燒的溫度為400℃-600℃，所述焙燒的時間為1h-4h。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述多孔TiO₂(B)納米片通過水熱法獲得。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，對所述前驅體顆粒進行碳包覆處理的步驟包括：將前驅體顆粒浸入液態碳源中，然后熱處理碳化；

所述液態碳源選自維生素C溶液、2,3-二羥基萘溶液、和聚吡咯中的一種或幾種；

所述熱處理碳化的溫度為500℃-700℃，所述熱處理碳化的時間為2h-4h。

8.一種負極片，其特征在于，所述負極片包括權利要求1-3任一項所述的負極活性材料。

9.一種離子電池，其特征在于，所述離子電池包括權利要求1-3任一項所述的負極活性材料。

10.根據權利要求9所述的離子電池，其特征在于，所述離子電池為鋰離子電池或鈉離子電池。