[发明专利]一种新型锂离子电池负极材料

摘要

本发明涉及电化学储能领域，主要涉及到一种新型的锂离子电池负极材料。目前，石墨材料的实测比容量已经非常接近其理论值，提升空间有限。因此，开发性能更加优异的锂离子电池负极材料迫在眉睫。合金负极材料，如硅、锡、锗、镁、铝等的理论比容量高，被视为最具潜力的下一代锂离子电池负极材料，但是合金负极面临体积膨胀收缩问题和SEI膜消耗电解液和锂源的问题。本发明的目的在于提供一种新型的高比容量和长循环稳定性的锂离子电池负极材料即镁‑石墨嵌层化合物(Mg‑GIC)，通过四个优选实施方案制备的Mg‑GIC具有独特的层状结构，使得镁与石墨高度融合和充分地优势互补。镁的引入能够增加石墨的活性位点，提高石墨的储锂容量，拓宽石墨的嵌锂电位；石墨层间的范德华力能够保证Mg‑GIC可逆的膨胀收缩，保持其结构的稳定性；同时石墨为镁提供了优异的导电网络和快速的离子通道，提升镁的倍率性能。