[发明专利]一种新型锂离子电池电极材料及其应用

权利要求书

1.一种碲基材料，包含碲-载体材料复合物，所述载体材料选自金属氧化物、碳、导电聚合物、硫族金属化合物；

其中，所述金属氧化物选自氧化锰、氧化钛、氧化钴、氧化锡、氧化钨中的一种或多种；

所述的碳载体包括：多孔碳，碳纳米管，石墨烯；多孔碳选自含有大孔、介孔、微孔及分级多孔碳中至少一种的碳材料；碳黑选自乙炔黑、科琴黑和Super-P中的一种或多种；

所述的导电聚合物选自聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚噻吩、聚苯、聚丙烯腈的一种或多种；

所述的硫族金属化合物包括金属硫化物、金属硒化物、金属碲化物，其中所述硫族金属化合物中的金属至少选自Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Ga、Sn、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Nb、Ag、W、Pb、Sb、Ge、Mo中的一种或多种。

2.一种碲基材料的制备方法，特征在于：将单质碲与载体材料混合球磨12h后，于氩气气氛下，600℃保持15h，取出后400℃保持6h，再停止加热冷却至室温，得到所述碲基复合材料。

3.一种碲基材料复合电极，其特征在于所述材料含有权利要求1所述的碲-载体材料复合物，以及含有导电添加剂、粘结剂和相应溶剂，

所述导电添加剂为Super-P，、科琴黑，、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种，优选地，所述导电添加剂为石墨烯、科琴黑、Super-P炭黑按1:0.2～0.6:0.2～0.6的摩尔比形成的混合物。

所述粘结剂为水系粘结剂或水系粘结剂与有机体系粘结剂的组合；水系粘结剂选自：海藻酸钠，羧甲基纤维素钠，羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶复合物，环糊精，聚环氧乙烷中的一种或多种；有机体系粘结剂选自：聚偏氟乙烯，聚四氟乙烯，聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种，优选地，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶复合物。

4.一种锂离子电池，包括能够可逆嵌脱锂的正极，负极和电解质，其特征在于，负极以碲或者权利要求1所述的碲基材料作为活性物质，且所述正极和负极中都包含粘结剂，优选地，所述正极或负极中包含水溶性胶作为粘结剂，特别优选地，所述正极和负极中都包含水溶性胶作为粘结剂。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于：正极材料为嵌锂化合物，选自锂过渡金属氧化物和聚阴离子正极材料、锰酸锂及其复合物、三元正极材料及其复合物、钴酸锂及其复合物、磷酸铁锂及其复合物、富锂材料及其复合物。

6.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于：所述粘结剂为水系粘结剂或水系粘结剂与有机体系粘结剂的组合；水系粘结剂选自：海藻酸钠，羧甲基纤维素钠，羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶复合物，环糊精，聚环氧乙烷中的一种或多种；有机体系粘结剂选自：聚偏氟乙烯，聚四氟乙烯，聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。优选地，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶复合物；特别优选地，所述正极和负极中都包含水溶性胶作为粘结剂；

优选地，所述导电添加剂选自Super-P炭黑，科琴黑，碳纳米管，石墨烯中的一种或者多种，且所述正极和负极中都包含导电添加剂，还优选地，所述正极或负极中石墨烯、科琴黑及Super-P混合物作为添加剂，特别优选地，所述正极和负极中都包含石墨烯、科琴黑及Super-P混合物作为导电添加剂；

优选地，所述电解质选自液体电解质和固体电解质；

其中，所述的液体电解质包括基于质子性有机溶剂和离子液体的电解质；固体电解质包括无机固态电解质、凝胶聚合物电解质和固态聚合物电解质；

基于质子性有机溶剂的电解质选自醚电解液和碳酸酯电解液；醚电解液的溶剂选自1,3-二氧戊环、乙二醇二甲醚和三乙二醇二甲醚中的至少一种，溶质选自六氟磷酸锂、高氯酸锂、碘化锂和二(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的至少一种；碳酸酯电解液的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，溶质选自六氟磷酸锂、高氯酸钠、碘化锂和二（三氟甲基磺酰）亚胺锂(LiTFSI)中的至少一种；

所述无机固态电解质选自一种或多种固态陶瓷电解质；

所述聚合物电解质选自聚环氧乙烷(PEO)、聚乙二醇二甲醚(PEGDME)、偏二氟乙烯与六氟丙烯的共聚物(PVDF-HFP)中的一种或几种。