[发明专利]锂离子电池用的硅酸钛锂负极材料及制备方法和应用

摘要

本发明属锂离子电池技术领域，具体一种锂离子电池用硅酸钛锂负极材料及其制备方法和应用。本发明的锂离子电池负极材料包括经包覆处理的硅酸钛锂材料、基于硅酸钛锂的离子掺杂化合物，以及有离子掺杂又经包覆处理的硅酸钛锂材料；其主体为硅酸钛锂无机盐，化学式为Li₂TiSiO₅；本发明制备的硅酸钛锂材料，其能量密度高于传统的钛酸锂材料，工作电压低于钛酸锂，具有高容量密度和高功率密度的特点。材料本身具有稳定的结构，有良好的循环性能，是一类继承现有钛酸锂、石墨等负极材料之后具有很好应用前景的锂离子电池新型负极材料。

主权项

 一种锂离子电池用的硅酸钛锂负极材料，其特征在于，包括经包覆处理的硅酸钛锂材料、基于硅酸钛锂的离子掺杂化合物，以及有离子掺杂又经包覆处理的硅酸钛锂材料；其主体为硅酸钛锂无机盐，化学式为Li₂TiSiO₅；所述的基于硅酸钛锂的离子掺杂化合物，其材料包括阳离子掺杂、阴离子掺杂或阴阳离子共掺杂材料，其掺杂化学式为Li_2+xTi_1‑yM_ySiO₅，Li_2+xTiSi_1‑zN_zO₅，Li_2+xTi_1‑yM_ySi_1‑zN_zO₅,，Li_2+xTiSiO_5‑aA_a，Li_2+xTi_1‑yM_ySiO_5‑aA_a，Li_2+xTiSi_1‑zN_zO_5‑aA_a，或Li_2+xTi_1‑yM_ySi_1‑zN_zO_5‑aA_a；其中M，N为阳离子或正价元素，A为阴离子或负价元素，x可为正、负数，x、y、z、a为小数或整数；所述包覆处理的硅酸钛锂材料，是在硅酸钛锂表面通过包覆单质或化合物得到；包覆材料具有较高电子电导率或高离子扩散速率或较好稳定性，包括碳类、金属类、金属氧化物。