[发明专利]一种锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池负极和锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池负极材料，其特征在于，该负极材料的颗粒具有核壳结构，所述核壳结构包括基体和包覆在所述基体外表面的外壳层，所述基体含有负极活性氧化物，所述外壳层含有金属氟氧化物；

所述负极活性氧化物的分子通式为Li_cM_aO_b，M选自Fe、Bi、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、W、Mo、Cu、Zn、Ag、Cd和Au中的一种，a为大于0的整数，b为大于0的整数，c为0以上的整数，(2b-c)/a的值等于M的化合价；所述金属氟氧化物的分子通式为MO_xF_y，2x+y的数值等于M的化合价；其中，所述Li_cM_aO_b与所述MO_xF_y中的M相同；

其中，所述负极材料的外壳层的平均厚度为10nm-1μm。

2.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，所述负极材料的外壳层的平均厚度为30nm-200nm。

3.根据权利要求1所述的负极材料，其特征在于，以所述负极材料的总质量为基准，所述基体的含量为90-99.5重量％，所述外壳层的含量为0.5-10重量％。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的负极材料，其特征在于，所述负极活性氧化物为Li₄Ti₅O₁₂和/或TiO₂，所述金属氟氧化物为TiOF₂；或

所述负极活性氧化物为Fe₂O₃，所述金属氟氧化物为FeOF；或

所述负极活性氧化物为Bi₂O₃，所述金属氟氧化物为BiOF。

5.一种制备锂离子电池负极材料的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、将负极活性氧化物、金属氟化物和溶剂混合，并进行溶剂热处理；

所述负极活性氧化物的分子通式为Li_cM_aO_b，M选自Fe、Bi、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、W、Mo、Cu、Zn、Ag、Cd和Au中的一种，a为大于0的整数，b为大于0的整数，c为0以上的整数，(2b-c)/a的值等于M的化合价；所述金属氟化物的分子通式为MF_z，z的数值等于M的化合价；其中，所述Li_cM_aO_b与所述MF_z中的M相同；

S2、将所述溶剂热处理后的物料中的固相取出并进行煅烧处理；

其中，相对于1000g的所述负极活性氧化物，所述金属氟化物的用量为5-135g，所述溶剂的用量为200-2000mL；

其中，步骤S1中，所述溶剂热处理的温度为100-300℃，时间为0.5-12小时，所述溶剂热处理在密闭条件的自生压力下进行；

其中，步骤S2中，所述煅烧处理的温度为100-300℃，时间为1-8小时，煅烧氛围为空气氛围。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述负极活性氧化物为Li₄Ti₅O₁₂和/或TiO₂，所述金属氟化物为TiF₄；或

所述负极活性氧化物为Fe₂O₃，所述金属氟化物为FeF₃；或

所述负极活性氧化物为Bi₂O₃，所述金属氟化物为BiF₃。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述溶剂包括水、醇和氟化氢中的一种或几种。

8.权利要求5-7中任意一项所述的方法制备得到的锂离子电池负极材料。