[发明专利]一种高安全性能锂离子电池负极材料及其制备与应用

权利要求书

1.一种锂离子电池负极材料，其特征在于，所述负极材料的组成为稀土-过渡金属簇合物；所述负极材料呈现纳米片状结构，且纳米片之间相互交织，所述纳米片大小为10-200nm。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述稀土金属为钆或镧，所述过渡金属为铁、钴或镍，所述纳米片大小为100-150nm。

3.根据权利要求2所述的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述负极材料的组成为GdxCoy(BDC)z或GdxFey(BDC)z，其中，x取值范围为1≤x≤20，y取值范围为1≤y≤10，z取值范围5≤x≤50。

4.一种权利要求1所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)将稀土金属盐、过渡金属盐、有机配体加入溶剂中，形成混合溶液；

2)将步骤1)的混合溶液室温搅拌至形成澄清透明溶液；

3)将步骤2)的澄清透明溶液在100-200℃环境下进行溶剂热反应12-24h；

4)将步骤3)反应后的混合物离心、洗涤、干燥、研磨，研磨后得到所述锂离子电池负极材料。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，

所述的稀土金属盐为硝酸钆、氯化钆、高氯酸钆，硝酸镝，氯化镝，高氯酸镝，硝酸镧，氯化镧，高氯酸镧中的一种或两种及以上；

所述的过渡金属盐为硝酸钴，氯化钴，硝酸镍，氯化镍，硝酸铁，氯化铁，硝酸亚铁，氯化亚铁等一种或两种及以上；

所述的溶剂为乙醇，DMF、DEF和DMSO的一种或两种及以上；

所述有机配体为对苯二甲酸，间苯二甲酸，邻苯二甲酸中的一种或两种及以上。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述的溶剂为乙醇和DMF、乙醇和DEF、乙醇和DMSO中的二种溶剂组合。

7.根据权利要求4所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：

步骤1)中，所述稀土金属盐、过渡金属盐的摩尔比为2∶(0.9-1.1)，所述混合溶液中，固含量/溶剂的浓度为15-35mg/ml；

步骤3)中，反应温度为150-80℃，反应时间为15-18h；

步骤4)中，采用去离子水和乙醇分别对反应后的混合物进行清洗，清洗后在40-100℃温度下干燥8-18h。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述混合溶液中，固含量/溶剂的浓度为20-30mg/ml。

9.一种锂离子电池负极，其特征在于，包括权利要求1所述的锂离子电池负极材料。

10.一种权利要求1所述的锂离子电池负极材料在锂离子电池中的应用。