[发明专利]一种锂离子电池复合型负极材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池复合型负极材料，其特征在于，包括过渡金属硫化物，以及设置在所述过渡金属硫化物表面的包覆层，所述过渡金属硫化物为NiS、FeS₂、FeS、TiS₂、MoS和Co₉S₈中的一种或多种，所述包覆层的材料包括钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂。

2.如权利要求1所述的一种锂离子电池复合型负极材料，其特征在于，所述包覆层的厚度为50~8000nm。

3.如权利要求1所述的一种锂离子电池复合型负极材料，其特征在于，所述过渡金属硫化物占所述锂离子电池复合型负极材料总质量的10%~95%。

4.如权利要求1所述的一种锂离子电池复合型负极材料，其特征在于，所述包覆层的材料进一步包括导电添加剂，所述导电添加剂为人造石墨、天然石墨、乙炔黑、炭黑、中间相碳微球、碳纳米管、碳纳米纤维、酚醛树脂、蔗糖中的一种或多种，所述导电添加剂占所述锂离子电池复合型负极材料总质量的1%~5%。

5.一种锂离子电池复合型负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将包覆原料锂源、钛源和待包覆的过渡金属硫化物在分散介质中搅拌分散均匀，制成浆料；

所述包覆原料锂源选自氢氧化锂、水合氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、硫酸锂、氟化锂、草酸锂、氯化锂和醋酸锂中的一种或几种；

所述包覆原料钛源选自二氧化钛、四氯化钛、三氯化钛、异丙醇钛、钛酸四丁酯、钛酸丁酯和钛酸正丙酯中的一种或多种；

所述过渡金属硫化物选自NiS、FeS₂、FeS、TiS₂、MoS和Co₉S₈中的一种或多种；

所述分散介质选自水、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、乙醇和甲醇中的一种或多种；

（2）将得到的所述浆料通过溶胶－凝胶法、水热反应法、微波化学法或高温固相法进行包覆制得锂离子电池复合型负极材料；所述锂离子电池复合型负极材料包括所述过渡金属硫化物，以及包覆在所述过渡金属硫化物表面的包覆层，所述包覆层的材料包括钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂。

6.如权利要求5所述的锂离子电池复合型负极材料的制备方法，其特征在于，所述过渡金属硫化物占所述锂离子电池复合型负极材料总质量的10%~95%。

7.如权利要求5所述的锂离子电池复合型负极材料的制备方法，其特征在于，所述包覆原料进一步包括导电添加剂，所述导电添加剂为人造石墨、天然石墨、乙炔黑、炭黑、中间相碳微球、碳纳米管、碳纳米纤维、酚醛树脂、蔗糖中的一种或多种，所述导电添加剂占所述锂离子电池复合型负极材料总质量的1%~5%。

8.如权利要求5所述的锂离子电池复合型负极材料的制备方法，其特征在于，所述微波化学法的具体操作为：将所述浆料在100~120℃下干燥，得到前驱体材料，将所述前驱体材料置于工业微波炉中，以10℃/min升温到600~800℃，保温1~4小时，随炉冷却，即得到所述锂离子电池复合型负极材料。

9.如权利要求5所述的锂离子电池复合型负极材料的制备方法，其特征在于，所述高温固相法的具体操作为：将所述浆料在100~120℃下干燥，得到前驱体材料，将所述前驱体材料置于马弗炉中在400~900℃下烧结0.5~10小时，随炉冷却，即得到所述锂离子电池复合型负极材料。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含权利要求1~4任一项所述的锂离子电池复合型负极材料。