[发明专利]锂离子二次电池及负极、负极的制作方法和充放电方法

权利要求书

1.一种锂离子二次电池负极的制作方法，该负极材料具有以下通式

              C_xN_y-(Li_aM'_b)₄(Ti_cM_d)₅O_12-e

其中，C_xN_y为含有碳或碳氮的化合物，包覆在材料的表面；

M′选自Na、K、Mg、Ca、Al、Si、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Sn、La、Ta、W和Ce中的一种或几种；

M〞选自Li、Na、K、Mg、Ca、Al、Si、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Sn、Ta、W、La和Ce中的一种；

x、y、a、b、c、d和e为摩尔百分比，且0≤x<1，0≤y<1，0<a≤1，0≤b<1，0<c≤1，0≤d<1，0≤e<1；

其特征在于，在制作电极时，使用金属铜箔或石墨毡或其它碳基材料或碳基复合材料作为集流体。

2.根据权利1所述的制作方法，其特征在于，所述电极由钛酸锂粉末制成，将钛酸锂粉末按照一定比例与导电添加剂和粘接剂制备均匀浆料，涂布于集流体金属铜箔表面，使浆料与集流体得到均匀和良好的电接触。

3.根据权利1所述的制作方法，其特征在于，所述电极由钛酸锂粉末制成，所述电极由钛酸锂粉末制成，将钛酸锂粉末按照一定比例与导电添加剂和粘接剂制备均匀浆料，涂布于集流体石墨毡或其它碳基材料或碳基复合材料表面，使浆料与集流体得到均匀和良好的电接触。

4.一种如权利要求1所述的二次离子电池负极的充放电方法，其特征在于，在作为为二次离子电池负极充放电时，前1~10周先采用不同电流密度的电流放电到低电压，在钛酸锂电极表面形成固体电解质膜（SEI），在保持Li₄Ti₅O₁₂电化学储锂性能条件下，抑制Li₄Ti₅O₁₂二次锂离子电池使用过程中的胀气现象，之后在1~2.2V之间进行充放电倍率测试和循环测试。

5.根据权利4所述的充放电方法，其特征在于，所述的前1~10周放电截止电压为0~1V vs. Li/Li⁺。

6.根据权4所述的放电方法，其特征在于，所述的前1~10周放电电流密度为0.1C-10C。

7.一种负极，该负极包括集流体和负载在该集流体上的负极材料，其特征在于，所述负极材料含有权利要求1至3中任一项所述的材料。

8.一种锂离子二次电池，该电池包括正极、负极和电解液，其特征在于，所述负极包括权利要求7所述的负极，该锂电池可以应用于便携式电子设备、电动汽车和电动工具，以及用于太阳能发电、风力发电大规模储能，以及后备电源、电网调峰、分布电站、军用蓄电、交通市政、通讯基站。