本发明提供了一种用于低温锂电池的负极活性材料及制备方法,所选负极材料为金属及其氧化物、氢化锂,首先对负极材料表面进行氟化处理,使负极材料表面形成金属‑氟基网状多孔结构,再用含羟基有机聚合物、羧酸进行表面接枝,最后过滤、热处理后得到锂电池负极活性材料。金属及其氧化物其表面经氟化处理后,形成一种金属‑氟基网状多孔结构,降低锂脱嵌过程中电解液对负极材料的腐蚀钝化,同时为锂离子提供脱嵌通道,在低温放电过程中,这种活性材料颗粒的表面上发生电解液分解,表面形成一层有机固态电解质膜(SEI膜)。使锂离子电池在充放电过程中负极活性材料的结构基本上保持稳定。
一种用于低温锂电池的负极活性材料的制备方法,其特征在于,制备过程包括以下步骤:(1)将金属及其氧化物、氢化锂按质量比(2~8):(1~4):(0.1~3)进行混合;(2)在惰性气体氛围下,将混合粉末进行球磨,得到金属及其氧化物/氢化锂复合材料;(3)将金属及其氧化物/氢化锂复合材料与含氟化合物按质量比100:(0.5~5)进行均匀混合,混合后进行研磨;(4)在200~800℃温度下,将步骤(3)研磨的物料进行热处理1~5小时,得到表面具有金属‑氟基网状多孔结构的复合材料;(5)将步骤(4)得到表面具有金属‑氟基网状多孔结构的复合材料与羟基类有机聚合物、羧酸按质量比(1~5):1:1放入高压反应釜内,在反应釜内加入极性溶剂,剧烈搅拌、溶解,加热至100~200℃,反应1~60小时,得到金属及其氧化物/氢化锂配位聚合物前驱体,将产物洗涤、干燥备用;(6)金属及其氧化物/氢化锂配位聚合物前驱体放入带有惰性气体的管式炉中,加热至200~800℃,反应1~10小时,得到用于低温锂电池的负极活性材料。
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