[发明专利]一种锂离子电池负极材料及其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种锂离子电池负极材料及其制备方法及应用。所述锂离子电池负极材料包括化学式为Li_2+4xTi_1‑x(MoO₄)₃的材料；其中,0.2＜x＜0.3。Li_2+4xTi_1‑x(MoO₄)₃材料结晶好，当制备到锂离子电池上后，该锂离子电池循环性能优异，可逆容量高。

技术领域

本发明属于锂离子电池负极材料技术领域，具体涉及一种锂离子电池负极材料及其制备方法及应用。

背景技术

随着全球环境污染的加剧和传统化石能源的逐渐枯竭，寻找和开发可持续的清洁能源已成为世界面临的共同问题。锂离子电池由于具有优异的电化学性能，已经成为目前发展最成熟的储能器件之一。锂离子电池在广泛应用的同时也需要满足更高的要求，因此开发低工作电压、高容量、循环稳定性好的新型负极材料在锂离子电池的实际应用中具有重要意义。

传统的商用石墨阳极不仅理论比容量较低(372mAh g^-1)，而且倍率性能也较差，已逐渐不能满足日益增长的市场需求。过渡金属氧化物在充放电过程中基于过渡金属多电子转移提供了高比容量，被认为有潜力成为下一代商业石墨阳极材料的替代品。钼基负极材料由于钼在低电压(＜1V)下可发生多电子转移而作为锂离子电池负极具有较高的比容量，如三氧化钼(MoO₃)作为锂离子电池负极材料具有1117mAh g^-1的理论容量。

然而，过渡金属氧化物阳极存在导电性差、充放电过程中体积变化大、循环性能差等问题，限制了其商业应用前景。因此，探索具有良好的导电性和循环稳定性的过渡金属氧化物阳极材料对其实际应用具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：

提供一种锂离子电池负极材料。当所述锂离子电池负极材料用于制备锂离子电池，该锂离子电池的循环性能优异，可逆容量高。

本发明所要解决的第二个技术问题是：

提供一种所述锂离子电池负极材料的制备方法。

本发明所要解决的第三个技术问题是：

所述锂离子电池负极材料的应用。

为了解决所述第一个技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种锂离子电池负极材料，包括化学式为Li_2+4xTi_1-x(MoO₄)₃的材料；

其中,0.2＜x＜0.3。

根据本发明的一种实施方式，所述0.23≤x≤0.26。

根据本发明的一种实施方式，所述锂离子电池负极材料的粒径为100nm-2μm。

所述锂离子电池负极材料为类Nasicon结构式的AMM’(XO₄)₃的化合物。

为了解决所述第二个技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种制备所述锂离子电池负极材料的方法，包括以下步骤：

混合锂盐、含钛化合物、含钼化合物与螯合剂于溶剂中，得到混合溶液；

加热所述混合溶液得到湿凝胶；

经干燥、烧结，得到所述锂离子电池负极材料，得到所述锂离子电池负极材料。