一种锂离子电池负极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子电池负极材料及其制备方法，先将金属锂加入到非水溶剂中溶解形成锂溶液；其次将络合剂以相对所述金属锂摩尔量1～1.2倍的量加入到所述锂溶液中得到溶胶液；然后加入负极材料，搅拌得到悬浮液；再于30～80℃的温度下蒸干悬浮液得到前驱体，研磨均匀后置于真空干燥箱中120℃干燥8～12h，随炉冷却；最后将研磨干燥得到的粉体装入刚玉舟内，置于惰性气氛炉腔体中烧结，温度为400～800℃，烧结时间2～6h。本发明采用锂溶胶溶液对负极材料进行预锂化处理，为首次充放电过程中SEI膜的形成提供锂离子，降低了正极锂离子的损耗，极大地提高了负极材料的首次充放电库伦效率、容量和循环性能。

主权项

一种锂离子电池负极材料，通过以下步骤制备获得：步骤1：将金属锂加入到非水溶剂中溶解，形成1～15mol/L的锂溶液；步骤2：在搅拌条件下将络合剂加入到步骤1所述锂溶液中得到溶胶液，络合剂的量是步骤1所述金属锂摩尔量1~1.3倍；步骤3：搅拌条件下向步骤2所述溶胶液中加入负极材料，搅拌得到分散均匀的悬浮液，负极材料的量与所述金属锂的量摩尔比为3:1～10:1；步骤4：搅拌条件下，于30～80℃蒸干步骤3所述的悬浮液得到前驱体，将前驱体研磨均匀后置于真空干燥箱中干燥，随炉冷却得干燥粉体，其中干燥温度为100~130℃，干燥时间为4~15h；步骤5：将步骤4干燥粉体装入刚玉舟内，再把刚玉舟装入惰性气氛炉腔体中烧结得锂离子电池负极材料，其中烧结温度为400～800℃，烧结时间2～6h；其中金属锂为金属锂粉、金属锂片、块状锂或锂丝中的至少一种；所述非水溶剂为萘、液氨、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙醚、甲醚或二甲基乙酰胺中的至少一种；络合剂为环氧丙烷、乙腈或二甲基亚砜中的至少一种；负极材料为天然石墨、人造石墨、碳纤维、中间相碳微球、焦炭、高分子热解碳、石墨烯、纳米碳、锡基材料和钛酸锂负极材料中的一种。