[发明专利]基于三环喹唑啉及其衍生物的电池负极材料及其在碱金属离子电池中的应用

权利要求书

1.一种电池负极活性材料，其特征在于：所述活性材料为三环喹唑啉或其衍生物，所述衍生物为三环喹唑啉的导电金属有机框架或共价有机框架。

2.如权利要求1所述的电池负极活性材料，其特征在于：所述衍生物为六羟基三环喹唑啉铜配位聚合物。

3.一种电池负极材料，其特征在于：包括权利要求1或2所述的负极活性材料，还包括导电剂、粘结剂、溶剂。

4.如权利要求3所述的电池负极材料，其特征在于：所述负极活性材料、导电剂、粘结剂分别占三者总质量的质量百分比为：

负极活性材料：50％-70％；

导电剂：10％-40％；

粘结剂：5％-20％；

所述溶剂的质量为占所述电池负极材料总质量的5％-20％；

优选负极活性材料、导电剂、粘结剂的质量比为7﹕2﹕1。

5.如权利要求3所述的电池负极材料，其特征在于：所述导电剂选自导电炭黑、碳纳米管、人造石墨、天然石墨或乙炔黑；

所述溶剂为水、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、氮甲基吡咯烷酮、乙醇和甲醇中的一种或多种混合物；

所述粘结剂为聚偏氟乙烯、羟甲基纤维素钠、丁苯橡胶、海藻酸钠、聚丙烯酸中的一种或多种混合物，优选为羟甲基纤维素钠与丁苯橡胶按质量比1﹕1混合得到。

6.如权利要求3-5任一项所述的电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：取所述负极活性材料和导电剂、粘结剂按质量百分比称取后在所述溶剂中混合均匀，得到的混合浆料即为所述电池负极材料。

7.一种电池负极片，其特征在于：是将权利要求3-5任一项所述的电池负极材料涂覆在集流体上，烘干后得到；优选置于70℃真空干燥箱干燥6h。

8.如权利要求7所述的电池负极片，其特征在于：所述集流体为铜箔或铝箔。

9.一种碱金属离子电池，其特征在于：其负极活性材料为权利要求1或2所述的负极活性材料；所述碱金属离子电池为锂离子电池或者钠离子电池或者钾离子电池；

优选所述锂离子电池采用权利要求7或8所述的电池负极片，以铜箔为集流体，以锂片为对电极组装为锂离子电池；优选电解液采用1M LiPF₆的EC﹕DMC﹕DEC体积比1:1:1混合液，Celgard2400为隔膜，组装得到CR2032型扣式电池；

优选所述钠离子电池采用权利要求7或8所述的电池负极片，以铝箔为集流体，以钠片为对电极组装为钠离子电池，优选电解液为1M NaPF₆的EC﹕DMC体积比1:1混合液，玻璃纤维为隔膜，组装得到CR2032型扣式电池；

优选所述钾离子电池采用权利要求7或8所述的电池负极片，以铝箔为集流体，以钾片为对电极组装为钾离子电池，优选电解液为1M KPF₆的EC﹕DEC体积比1:1混合液，玻璃纤维为隔膜，组装得到CR2032型扣式电池。

10.权利要求1或2所述的电池负极活性材料在制备电池负极活性材料、电池负极材料、电池负极片或碱金属离子电池中的应用；

优选在制备碱金属离子电池中的应用是指将权利要求1或2所述的电池负极活性材料作为碱金属离子电池的负极活性材料或负极材料或电池负极片；

优选所述碱金属离子电池为锂离子电池或者钠离子电池或者钾离子电池。