[发明专利]锂离子电池用的硅酸钛锂负极材料及制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂离子电池用的硅酸钛锂负极材料，其特征在于，包括经包覆处理的硅酸钛锂材料、基于硅酸钛锂的离子掺杂化合物，以及有离子掺杂又经包覆处理的硅酸钛锂材料；其主体为硅酸钛锂无机盐，化学式为Li₂TiSiO₅；

所述的基于硅酸钛锂的离子掺杂化合物，其材料包括阳离子掺杂、阴离子掺杂或阴阳离子共掺杂材料，其掺杂化学式为Li_2+xTi_1-yM_ySiO₅，Li_2+xTiSi_1-zN_zO₅，Li_2+xTi_1-yM_ySi_1-zN_zO₅,，Li_2+xTiSiO_5-aA_a，Li_2+xTi_1-yM_ySiO_5-aA_a，Li_2+xTiSi_1-zN_zO_5-aA_a，或Li_2+xTi_1-yM_ySi_1-zN_zO_5-aA_a；其中M，N为阳离子或正价元素，A为阴离子或负价元素，x可为正、负数，x、y、z、a为小数或整数；

所述包覆处理的硅酸钛锂材料，是在硅酸钛锂表面通过包覆单质或化合物得到；包覆材料具有较高电子电导率或高离子扩散速率或较好稳定性，包括碳类、金属类、金属氧化物。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用的硅酸钛锂负极材料，其特征在于，所述掺杂阳离子为主族金属阳离子或过渡金属阳离子或带正价的非金属元素中的一种或者几种之任意混合，其中，所述主族金属阳离子包括Li⁺，Na⁺，Mg²⁺，Sr⁺，Al³⁺，Ge⁴⁺，Sn²⁺，Sn⁴⁺，过渡金属阳离子包括Sc³⁺，V³⁺，V⁵⁺，Cr³⁺，Mn³⁺，Mn⁴⁺，Mn⁷⁺，Fe²⁺，Fe³⁺，Co³⁺，Co⁴⁺，Ni²⁺，Ni³⁺，Ni⁴⁺，Cu²⁺，Zn²⁺，Zr⁴⁺，W³⁺，W⁴⁺，W6+，Mo⁴⁺，Mo⁶⁺；带正价的非金属元素为P(III)，P(V)，S(IV)，S(VI)。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池用的硅酸钛锂负极材料，其特征在于，所述掺杂阴离子选自S^2-，F^-，Cl^-，Br^-，I^-。

4.根据权利要求1、2或3所述的锂离子电池用的硅酸钛锂负极材料，其特征在于，各元素掺杂比例为0.1%-10%之间的任意组合。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池用的硅酸钛锂负极材料，其特征在于，所述碳类材料选自硬碳、碳黑、石墨、无定形碳；所述金属类材料选自铜、铝、金或银，所述金属氧化物选自二氧化钛、二氧化锡、四氧化三铁；包覆的层次为单层或多层。