[发明专利]一种钒酸锂负极材料、负极、电池以及负极材料制备方法

摘要

本发明公开了一种钒酸锂负极材料、负极、电池以及负极材料的制备方法，属于电池领域，钒酸锂负极材料为核壳结构，其核部为钒酸锂，其壳部为包覆层，钒酸锂为纳米级颗粒或者为纳米级颗粒形成的微米级的二次颗粒，所述包覆层厚度为2～30nm，包覆层包括导电性包覆层或/和稳定性包覆层。通过化学气相沉积方法以惰性气体为载气将有机碳源带入高温反应器中，在核部表面形成无定型碳或者石墨化碳的导电性包覆层。采用真空镀膜、磁控溅射、脉冲激光沉积或者原子层沉积方法制备导电性包覆层和稳定性包覆层。本发明使钒酸锂作为负极活性材料获得高的库仑效率、大的比容量和良好的倍率性能，充分利用了钒酸锂具有合适的嵌入脱出电位和可观的容量。

主权项

一种钒酸锂负极材料，其特征在于，其为核壳结构，其核部为钒酸锂，其壳部为包覆层，所述钒酸锂为纳米级颗粒或者为纳米级颗粒形成的微米级的二次颗粒，所述包覆层厚度为2～30nm，所述包覆层包括导电性包覆层和稳定性包覆层，所述纳米级是指在三维方向上至少有一维的尺寸小于1000nm，所述导电性包覆层和所述稳定性包覆层位于同一层内，或者所述稳定性包覆层和所述导电性包覆层在不同的层内，且所述稳定性包覆层在内并所述导电性包覆层在外；所述包覆层总质量占所述钒酸锂负极材料总重量的1～30％，且该包覆层的包覆面积为核部表面积的60％～100％，所述稳定性包覆层用于增强材料的热稳定性和电化学稳定性，该稳定性包覆层质量占所述钒酸锂负极材料总重量的1～20％，稳定性包覆层包覆在材料的表面能有效阻止活性电极材料与电解液的直接接触，降低电解液对电极材料的侵蚀，抑制电极/电解液界面的副反应，并且改善纳米钒酸锂的电化学稳定性，所述导电性包覆层包括无定型碳、石墨化碳、Ru2O、金属Ni、金属Cu、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩中的一种或者多种，所述稳定性包覆层包括Al2O3、MgO、CaO、SiO2、TiO2、B2O3、ZnO、V2O5、P2O5、Li3PO4、Al(OH)3、AlF3以及CaF2中的一种或者多种。