[发明专利]一种抑制胀气的钛酸锂负极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种抑制胀气的钛酸锂负极材料，包括本体，所述本体为钛酸锂材料，其特征在于，所述本体表面经氟化处理，氟元素取代钛酸锂晶格中的氧元素，形成Li₄Ti_5-xO_12-yF_2y-4x晶体结构，同时至少部分所述本体表面有LiF形成，其中，0<x<1,0<y<4,2y-4x＞0。

2.如权利要求1所述的一种抑制胀气的钛酸锂负极材料，其特征在于，所述负极材料还包括碳包覆层，所述碳包覆层包覆在所述本体上，其中，碳含量占所述负极材料总质量的1％-20％。

3.如权利要求1或2所述的一种抑制胀气的钛酸锂负极材料，其特征在于，所述碳包覆层为有机物裂解碳形成的包覆层。

4.如权利要求3所述的一种抑制胀气的钛酸锂负极材料，其特征在于，所述本体为纳米钛酸锂材料。

5.一种抑制胀气的钛酸锂负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

对权利要求1或4所述本体的表面进行权利要求1所述氟化处理，获得第一材料；

将所述第一材料与有机碳源复合，获得第二材料；

将所述第二材料在惰性气氛中进行高温处理，获得所述负极材料；

其中，所述氟化处理为气体氟化，在一定的温度下，通过引入氟源气体，将氟元素掺入所述钛酸锂材料中；具体是，以1-5℃/min的升温速率将温度升至50-400℃，保温0.5-2小时后，以0.01-1.0L/min的流量引入氟源气体进行氟化。

6.如权利要求5所述的一种抑制胀气的钛酸锂负极材料的制备方法，其特征在于，所述氟源气体为F₂、NF₃、ClF₃中的一种或一种以上。

7.如权利要求5或6所述的一种抑制胀气的钛酸锂负极材料的制备方法，其特征在于，所述氟化处理所用的装置为化学气相沉积反应(CVD)炉或气氛炉。

8.如权利要求7所述的一种抑制胀气的钛酸锂负极材料的制备方法，其特征在于，所述有机碳源为为酚醛树脂、糠醛树脂、环氧树脂、沥青、葡萄糖、蔗糖、果糖、柠檬酸中的一种或一种以上。

9.如权利要求5或6或8所述的一种抑制胀气的钛酸锂负极材料的制备方法，其特征在于，所述高温处理中，温度为600-1100℃，保温时间为1-10小时。

10.一种锂离子电池，包括负极材料，其特征在于，所述负极材料为权利要求1-4任一项所述的负极材料或权利要求5-9任一项所述方法制得的负极材料。