[發明專利]含鋰反鈣鈦礦材料及其應用

在審

• 申請號: 202110668930.4
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113410465A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 鄧志;陳典誠;李帥;趙予生
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/58;H01M10/0525;C01G31/00;C01G51/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 付興奇

本申請涉及一種含鋰反鈣鈦礦材料及其應用，屬于鋰離子電池的電極材料技術領域。該含鋰反鈣鈦礦材料的通式為：Li_xM_yA_z；其中，M為除鋰以外的金屬元素或類金屬元素，且含鋰反鈣鈦礦材料中M可以被氧化。M為一種金屬元素，A包括?1價、?2價和?3價中的至少兩種價態的陰離子。或，M為至少兩種金屬元素，A包括?1價、?2價和?3價中的至少一種價態的陰離子。該含鋰反鈣鈦礦材料中摻雜不同類型的金屬離子或類金屬離子，其作為正極材料進行使用，可以增大放電容量，使電池的循環穩定性更好。

技術領域

本申請涉及鋰離子電池的電極材料技術領域，且特別涉及一種含鋰反鈣鈦礦材料及其應用。

背景技術

鋰離子電池正負極材料種類繁多，但是由于人們對電池性能的需求日益增長，目前現存的電池正負極材料無法滿足需求，因此需要開發能量密度更高、使用壽命更長、更安全的電池與電極材料。目前商用的鋰電池正極材料，包括LiCoO₂(α-NaFeO₂型層狀結構)、LiFePO₄(橄欖石型)和LiMn₂O₄(尖晶石型)等，但其容量均不超過160mAh g^-1,并且面臨使用壽命較短的缺陷。

發明內容

針對現有技術的不足，本申請實施例提供一種含鋰反鈣鈦礦材料及其應用，使用含鋰反鈣鈦礦材料來作為正極材料或負極材料進行使用，可以提高電池的循環穩定性。

第一方面，本申請實施例提供了一種含鋰反鈣鈦礦材料，該含鋰反鈣鈦礦材料的通式為：Li_xM_yA_z；其中，M為除鋰以外的金屬元素或類金屬元素，且含鋰反鈣鈦礦材料中M可以被氧化。M為一種金屬元素，A包括-1價、-2價和-3價中的至少兩種價態的陰離子。或，M為至少兩種金屬元素，A包括-1價、-2價和-3價中的至少一種價態的陰離子。

在本申請的部分實施例中，M至少包括Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Zn²⁺、Sc²⁺、Y³⁺、Al³⁺、Ga³⁺、Ti³⁺、Zr²⁺、V³⁺、V⁴⁺、Nb³⁺、Nb⁴⁺、Ta³⁺、Ta⁴⁺、Cr²⁺、Cr³⁺、Cr⁴⁺、Mo³⁺、Mo⁴⁺、W²⁺、Mn²⁺、Mn³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Co²⁺、Co³⁺、Ni²⁺、Ni³⁺、Cu⁺、Cu²⁺、Si²⁺、Si⁴⁺、Sn²⁺、Sn³⁺、Sb³⁺中的一種或多種。