[发明专利]一种B位中熵焦绿石结构氧化物电池负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种B位中熵焦绿石结构氧化物电池负极材料，其特征在于，所述B位中熵焦绿石结构氧化物的结构式为RE₂(Sn_x1Ti_x2Zr_x3M_x4)₂O₇，其中x₁，x₂，x₃，x₄为0.20-0.30之间的数值，且x₁+x₂+x₃+x₄＝1；RE＝La、Sm、Y、Gd或Dy；M＝Ce、Hf或Nd。

2.一种根据权利要求1所述的B位中熵焦绿石结构氧化物电池负极材料的制备方法，所述制备方法步骤如下：

(1)按照RE₂(Sn_x1Ti_x2Zr_x3M_x4)₂O₇的化学计量比，将各元素的硝酸盐或者盐酸盐原料溶于去离子水中，并进行磁力搅拌混合，转速为400-600r/min，搅拌时间为2h，在磁力搅拌时加入20wt％的无水乙醇作为分散剂，将浓度为25-28％的氨水溶液进行稀释后加入至混合溶液中，进行沉淀反应10min，最后进行抽滤操作得到沉淀物；

(2)添加有机溶剂正戊醇对沉淀物进行旋转蒸发，温度为80-95℃，除去残留的水分得到干燥的粉体；

(3)将干燥的粉体放入氧化铝坩埚中，在马弗炉中烧结，烧结温度为800-1000℃，烧结时间为2-4h，取出研磨后得到B位中熵焦绿石氧化物粉末。

3.根据权利要求2所述的B位中熵焦绿石氧化物电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的硝酸盐或者盐酸盐原料按照元素组成的摩尔比为RE:Sn:Ti:Zr:M＝4-10:1-3:1-3:1-3:1-3。

4.根据权利要求2所述的B位中熵焦绿石氧化物电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述分散剂的体积与去离子水的体积比为1:4；所述氨水稀释的比例为1:3，氨水与分散剂的体积比为5:1。

5.根据权利要求2所述的B位中熵焦绿石氧化物电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述烧结温度为800-1000℃，烧结时间为2-4h。

6.一种锂离子电池的负极材料，其特征在于，将权利要求1所述的B位中熵焦绿石氧化物RE₂(Sn_x1Ti_x2Zr_x3M_x4)₂O₇与乙炔黑、粘结剂和去离子水混合，研磨1h后，将得到的浆料涂在铜箔上，然后进行真空干燥，制备成锂离子电池负极片。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池的负极材料，其特征在于，所述粘结剂为预先配制的羧甲基纤维素钠水溶液，其浓度为2wt％。

8.根据权利要求6所述的锂离子电池的负极材料，其特征在于，所述B位中熵焦绿石氧化物RE₂(Sn_x1Ti_x2Zr_x3M_x4)₂O₇粉末、乙炔黑、粘结剂的质量比例为8:1:1。

9.根据权利要6所述的锂离子电池的负极材料，其特征在于，所述涂敷于铜箔上的浆料，厚度为100-150μm。