[发明专利]一种镁二次电池负极材料及其应用

权利要求书

1.一种镁二次电池负极材料，其为钛酸锂或者包含钛酸锂，所述钛酸锂的粒径为1-50nm。

2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：组装为镁二次电池电池采用的电解液体系为格氏试剂（Grignard）衍生物的醚类电解液，其中格氏试剂（Grignard）衍生物选自Mg(AlX_3-nR_n’R’_n’’)_m(AlX’_3-n’’’R’’_{n’’’’}R’’’_{n’’’’’})_2-m型配合物中的至少一种,其中X为氯或溴，R为甲基、乙基、丙基、异丙基、烯丙基、丁基、苯基、萘基、对烷基苯基或间烷基苯基，0≤n≤3,0≤m≤2，优选为Mg(AlCl₂EtBu)₂或(PhMgCl)₂-AlCl₃；所述醚类电解液中，醚类溶剂选自四氢呋喃、1,4-二氧杂环己烷、1,3-二氧戊杂环己烷环、乙二醇二甲醚和三乙二醇二甲醚中的至少一种，更优选四氢呋喃；镁盐浓度为0.1-1M，优选0.25-0.5M，更优选的为0.25M。

3.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于：通过以下步骤制备：

将特定的锂源、钛源按照比例制备成共混液，将溶液倒入培养皿中，置于烘箱中，蒸干溶剂后，得到淡黄色固体，将固体煅烧得最终产物钛酸锂；

所述反应溶液中锂源和钛源的摩尔比为4-4.5：5，优选为4：5；

所述固体的煅烧温度为400－800℃，优选500－700℃；

所述固体的煅烧时间为10-40h，优选10-20h；

所述锂源可选自Li₂CO₃、LiOH、Li、LiNO₃、CH₃COOLi、LiCl中的一种或多种，优选Li₂CO₃；

所述钛源为钛酸四正丁酯、TiSO₄、TiCl₄、异丙醇钛中的一种或多种，优选钛酸四正丁酯。

4.一种镁二次电池，其中包含作为负极的钛酸锂电极，以及电解液体系，其特征在于，采用的电解液体系包括镁锂共混盐电解液体系以及镁盐碳酸酯类有机电解液；

在镁锂共混盐电解液体系中，镁盐优选格氏试剂（Grignard）衍生物，其中格氏试剂衍生物选自Mg(AlX_3-nR_n’R’_n’’)_m(AlX’_3-n’’’R’’_{n’’’’}R’’’_{n’’’’’})_2-m型配合物中的至少一种,其中X为氯或溴，R为甲基、乙基、丙基、异丙基、烯丙基、丁基、苯基、萘基、对烷基苯基或间烷基苯基，0≤n≤3,0≤m≤2，优选为Mg(AlCl₂EtBu)₂或(PhMgCl)₂-AlCl₃。所述醚类电解液中，醚类溶剂选自四氢呋喃、1,4-二氧杂环己烷、1,3-二氧戊杂环己烷环、乙二醇二甲醚和三乙二醇二甲醚中的至少一种，更优选四氢呋喃；镁盐浓度为0.1-1M，优选0.25-0.5M；锂盐优选六氟磷酸锂、高氯酸锂、硝酸锂、氯化锂和二（三氟甲基磺酰）亚胺锂中的至少一种，更优选硝酸锂；

在镁盐碳酸酯类有机电解液中，镁盐优选三氟甲基磺酸镁、氯化镁、硝酸镁、高氯酸镁，优选氯化镁；优选地，所述碳酸酯类电解液中，溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的至少一种，溶质选自硝酸镁、高氯酸镁、氯化镁中的至少一种。

5.一种镁二次电池负极材料电极，其特征在于所述材料含有权利要求1-3任一所述的镁二次电池负极材料以及含有导电添加剂、粘结剂和相应溶剂。