[发明专利]一种非水性电解质锂离子电池的负极材料

说明书

技术领域：

本发明涉及锂离子电池材料加工技术领域，尤其涉及一种非水性电解质锂离子电池的负极材料。

背景技术：

锂离子电池的优点在于能量密度高、开路电压高、比容量大、自放电率低、寿命长、没有记忆效应而得到广泛应用。

电池材料对锂离子电池有重要影响。采用非水性电解质，负极材料以LiCoO2为活性材料的锂离子电池经过多次循环充放电容量有下降的问题。因此不断研究开发工作性能更好的材料成为需要。

发明内容：

为了弥补现有技术问题，本发明的目的是提供一种非水性电解质锂离子电池的负极材料，负极电极制得的锂离子电池有更好的充放电循环特性和更好的循环寿命，进一步提高电池性能。

本发明的技术方案如下：

非水性电解质锂离子电池的负极材料，其特征在于：所述的非水性电解质锂离子电池的负极材料包含活性材料Li_XCo_Y M_ZO₂；其中0.8≤X≤1.3，0.65≤Y≤0.95，0.05≤Z≤0.35。

所述的非水性电解质锂离子电池的负极材料，其特征在于：所述的M为Mn、W、Ta、Ti、Nb中的至少一种。

所述的非水性电解质锂离子电池的负极材料，其特征在于：所述的活性材料是Li_XCo_Y Mn_ZO₂；其中1≤X≤1.2，0.7≤Y≤0.9，Z=1-Y。

所述的非水性电解质锂离子电池的负极材料，其特征在于：所述的活性材料Li_XCo_Y Mn_ZO₂的晶格常数小于LiCoO₂；其中1≤X≤1.2，0.7≤Y≤0.9，Z=1-Y。

所述的非水性电解质锂离子电池的负极材料，其特征在于：以非水性电解质锂离子电池的负极材料的百分含量为基准，所述的活性材料含量不少于20wt%。

本发明的优点是：

本发明通过采用M（Mn，W，Ta，Ti，Nb）元素部分替代LiCoO₂中的Co，可以使形成的材料晶格常数更小，结构性能更稳定，以此活性材料为负极电极制得的锂离子电池有更好的充放电循环特性和更好的循环寿命。

具体实施方式：

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案、有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施方式和实施例，对本发明做进一步的详细说明。

对比例1

1）LiCoO₂的制备

以比例1mol Li₂CO₃：2mol CoCO₃制得混合物，然后将混合物加热至900度12小时制得。

实施例

2）Li_XCo_Y M_ZO₂的制备（M=Mn，W，Ta，Ti，Nb）

以一定比例混合Li₂CO₃，CoCO₃和W、Mn、Ta、Ti、Nb至少一种氧化物制得混合物，其中Li原子=X mol，Co原子=Y mol，M原子=Z mol；然后将混合物加热至900度12小时制得。

实施例1

用上述方法制得LiCo_0.9Mn_0.1O₂

实施例2

用上述方法制得LiCo_0.9W_0.1O₂

实施例3

用上述方法制得LiCo_0.9Ta_0.1O₂

实施例4

用上述方法制得LiCo_0.9Ti_0.1O₂

实施例5

用上述方法制得LiCo_0.9Nb_0.1O₂

3）负极的制备