[发明专利]一种锂离子负极材料、一种电池负极片及制备方法和一种电池

说明书

本发明属于电化学材料技术领域，提供了一种锂离子负极材料、一种电池负极片及制备方法和一种电池，将碳酸锂、氧化镧以及氧化镓加入异丙醇中，将混合液球磨后放入离心机中离心，对得到的沉淀物干燥后空烧，压制成预合成粉片，再空烧后研磨，得到锂离子负极材料，通过在低温下进行固相合成反应，合成过程简单。材料中的镧、镓和氧元素均匀地分布在负极材料中，使其具有插层赝电容效应，提高离子电导率。电池负极片是将锂离子负极材料、乙炔黑、粘结剂加入NMP中，得到浆料后拉膜在铝箔上，真空干燥得到电池负极片，电池负极片具有高锂离子传导性与高倍率充放电比容量。电池具有高倍率的电化学性能以及高能量密度，且具有较高的安全性能。

技术领域

本发明属于电化学材料技术领域，具体涉及一种锂离子负极材料、一种电池负极片及制备方法和一种电池。

背景技术

近年来，随着电动汽车和智能电网行业的发展，锂离子电池正逐渐取代镍氢电池和铅酸电池在电动汽车和智能电网领域的应用。目前，锂离子电池的负极材料主要是石墨和尖晶石Li₄Ti₅O₁₂，石墨可以提供达372mAh g^-1的高比容量，而尖晶石能够提供较高的倍率，但是石墨的低工作电压可能会引起电池的安全问题，而尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂的充放电比容量低和工作电势过高等缺点也会严重限制全电池的能量密度。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种锂离子负极材料、一种电池负极片及制备方法和一种电池。

本发明提供了一种锂离子负极材料的制备方法，具有这样的特征，包括如下步骤：步骤1，将碳酸锂、氧化镧以及氧化镓以7-8.5：16-18：3-3.5的摩尔比加入20mL-30mL的异丙醇中，得到混合液；步骤2，将混合液球磨后放入离心机中离心，得到沉淀物；步骤3，将沉淀物干燥后进行空烧，得到预合成粉末，将预合成粉末研磨压片，得到预合成粉片；步骤4，将预合成粉片空烧后研磨，得到锂离子负极材料。

在本发明提供的锂离子负极材料的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，碳酸锂、氧化镧以及氧化镓的摩尔比为9.5:18:3.5。

在本发明提供的锂离子负极材料的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，球磨转速为500r/min—800r/min，球磨时间为24h—48h，离心机的转速为8000r/min，步骤4中的空烧温度为900℃，空烧时间为5h，步骤5中的空烧温度为950℃—1050℃，空烧时间为5h。

本发明提供了一种锂离子负极材料，具有这样的特征，由锂离子负极材料的制备方法制得。

在本发明提供的锂离子负极材料的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，锂离子负极材料为具有介孔的金属氧化物颗粒，介孔的孔径为500nm—1000nm。

本发明提供了一种电池负极片，具有这样的特征，包括锂离子负极材料。

本发明提供了一种电池负极片的制备方法，具有这样的特征，包括如下步骤：步骤1，将锂离子负极材料、乙炔黑以及粘结剂以8:1:1的质量比加入一定体积的N-甲基-吡咯烷酮中，得到预制备浆料；步骤2，将预制备浆料拉磨在铝箔上，在80℃下真空干燥12h，得到电池负极片。

在本发明提供的电池负极片的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，粘结剂为聚偏氟乙烯。

本发明提供了一种电池，具有这样的特征，包括电池负极片。

发明的作用与效果