[发明专利]锂离子电池负极材料的制备方法、负极材料及锂离子电池

说明书

本发明涉及锂离子电池负极材料的制备方法、负极材料及锂离子电池，其中，锂离子电池负极材料包含负极活性物质，所述负极活性物质包含不饱和羧酸锂和碳类活性物质。本发明由于负极材料中的负极活性物质同时包含不饱和羧酸锂和碳类活性物质，因此包含该负极材料的锂离子电池，既能在其使用前期促进SEI膜的形成，又能在使用后期抑制SEI膜的过度生长，并能提升电池容量。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及锂离子电池负极材料的制备方法、负极材料及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，在充放电过程中，Li⁺在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li⁺从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。锂离子电池由于其具有比能量高、大电流充放电能力强、循环寿命长、储能效率高等诸多特点使其在新能源汽车领域的发展也十分迅速。

现有锂离子电池的负极主要是采用石墨涂层制成，在首次充放电过程中石墨表面会形成固体电解质膜(Solid Electrolyte Interphase，SEI)，固体电解质膜(简称SEI膜)的形成有助于提升电池的使用性能。

但是，现有的形成在石墨表面的SEI膜存在以下缺陷：

1、现有锂离子电池中石墨表面的SEI膜形成速度慢，在SEI膜形成前会造成电池容量的损失，从而不利于提高锂离子电池的整体循环容量。

2、在后续的使用过程中，SEI膜会持续生长变厚，而超过一定厚度的SEI膜会造成电池内阻增大，放电率降低、电池容量下降等问题。

综上，由于存在上述缺陷，从而制约了锂离子电池向更高性能以及更大循环容量方向的发展。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于，提供一种既能在前期促进SEI膜的形成，又能在后期抑制SEI膜的过度生长，并能提升电池容量的锂离子电池负极材料的制备方法、负极材料及锂离子电池。

为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供一种锂离子电池负极材料，该负极材料包含负极活性物质，所述负极活性物质包含不饱和羧酸锂和碳类活性物质。

作为进一步地改进，所述负极活性物质中的不饱和羧酸锂的质量百分含量为2～4％。

优选的，所述碳类活性物质为石墨类碳材料。

作为进一步地改进，所述不饱和羧酸锂为二丁烯羧酸锂。

本发明的第二方面还提供第一方面中的任意一种锂离子电池负极材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

选取去离子中性溶剂，向该去离子中性溶剂中加入一定量的不饱和羧酸，溶解后制得去离子不饱和羧酸溶液；

向所述去离子不饱和羧酸溶液中加入一定量的锂源化合物，不饱和羧酸与所述锂源化合物反应得到不饱和羧酸锂溶液；

将碳类活性物质制成粉末状，并向一定量的碳类活性物质中加入所述不饱和羧酸锂溶液，然后加热、搅拌直至得到干燥的混合物；

将所述干燥的混合物在真空环境下继续干燥处理，制得负极活性物质包含不饱和羧酸锂和碳类活性物质的负极材料。

作为进一步地改进，所述锂源化合物为氢氧化锂，所述不饱和羧酸与所述氢氧化锂的摩尔比为1:1.7～1:1.9。

作为进一步地改进，所述将所述干燥的混合物在真空环境下继续干燥处理具体为：将所述干燥的混合物在绝对压力为1～5kpa的真空环境下，温度为105℃下干燥处理10小时。

优选的，所述碳类活性物质为石墨类碳材料。