[发明专利]一种锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池负极片和锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池负极材料，其特征在于，包含负极活性材料、导电剂、粘结剂和有机溶剂，所述负极活性材料包括钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂和过渡金属硫化物，所述钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂占所述负极活性材料总质量的50~95%，所述过渡金属硫化物为NiS、FeS₂、FeS、TiS₂、MoS和Co₉S₈中的一种或多种，所述负极活性材料、导电剂、粘结剂占三者总质量的百分比如下：

负极活性材料70~90%；

导电剂5~20%；

粘结剂5~10%；

所述有机溶剂占所述锂离子电池负极材料总质量的30~70%。

2.如权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料，其特征在于，在所述锂离子电池负极材料中，所述钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂颗粒均匀分布在所述过渡金属硫化物表面及周围，分散并隔开所述过渡金属硫化物。

3.如权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料，其特征在于，所述导电剂为石墨、炭黑或碳纤维；所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯或环氧树脂；所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、丙酮、四氢呋喃和甲醇中的一种或几种。

4.一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，将负极活性材料、导电剂和粘结剂按下述质量含量备料，并在有机溶剂中搅拌分散成浆料，即得锂离子电池负极材料；

所述负极活性材料、导电剂、粘结剂占三者总质量的百分比如下：

负极活性材料70~90%；

导电剂5~20%；

粘结剂5~10%；

所述有机溶剂占所述锂离子电池负极材料总质量的30~70%；

其中，负极活性材料包括钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂和过渡金属硫化物，所述钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂占所述负极活性材料总质量的50~95%，所述过渡金属硫化物为NiS、FeS₂、FeS、TiS₂、MoS和Co₉S₈中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，将粘结剂加入到有机溶剂中，在真空搅拌机中搅拌1~4小时，再加入导电剂，继续搅拌1~4小时后再加入钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂，搅拌1~4小时，最后加入过渡金属硫化物，搅拌1~4小时，得到均匀分散的浆料，即得锂离子电池负极材料。

6.如权利要求5所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述搅拌时的温度为0～50℃，搅拌速度为自转2500～3500rpm，公转30～50rpm。

7.如权利要求4所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，在所述锂离子电池负极材料中，所述钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂颗粒均匀分布在所述过渡金属硫化物表面及周围，分散并隔开所述过渡金属硫化物。

8.如权利要求4所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述导电剂为石墨、炭黑或碳纤维；所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯或环氧树脂；所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、丙酮、四氢呋喃和甲醇中的一种或几种。

9.一种锂离子电池负极片，其特征在于，所述锂离子电池负极片包括集流体和涂覆在所述集流体表面的锂离子电池负极材料，所述锂离子电池负极材料如权利要求1~3中任一项所述。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含如权利要求9所述的锂离子电池负极片。