[发明专利]负极活性材料、其制备方法及含其的锂二次电池

权利要求书

1.用于锂二次电池的负极活性材料，其包括钛酸锂，

其中所述钛酸锂中的一部分锂被选自锶(Sr)、钡(Ba)、其混合物和其合金的一种取代。

2.权利要求1的负极活性材料，其中所述钛酸锂由式1表示：

Li_4-xM_xTi₅O₁₂，

其中0＜x≤0.6并且M为选自Sr、Ba、其混合物和其合金的一种。

3.权利要求2的负极活性材料，其中0＜x＜0.5。

4.权利要求2的负极活性材料，其中0＜x＜0.12。

5.权利要求1的负极活性材料，其中所述钛酸锂具有拥有尖晶石形状的稳定结构。

6.权利要求1的负极活性材料，其中在通过使用具有CuK-α特性的X射线获得的X射线衍射图案中，所述钛酸锂具有(111)面的峰的0.07°～0.09°的半峰宽。

7.权利要求1的负极活性材料，其中所述钛酸锂的(111)面的峰在具有18.7°±0.2°的布拉格角2θ的区域中。

8.权利要求1的负极活性材料，其中在通过使用具有CuK-α特性的X射线获得的X射线衍射图案中，所述钛酸锂具有(311)面的峰的0.11°～0.13°的半峰宽。

9.权利要求1的负极活性材料，其中所述钛酸锂的(311)面的峰在具有35.9°±0.2°的布拉格角2θ的区域中。

10.权利要求1的负极活性材料，其中在通过使用具有CuK-α特性的X射线获得的X射线衍射图案中，所述钛酸锂具有0.35～0.60的(311)面相对于(111)面的峰强度比I(311)/I(111)。

11.权利要求1的负极活性材料，其中在通过使用具有CuK-α特性的X射线获得的X射线衍射图案中，所述钛酸锂具有0.40～0.55的(311)面相对于(111)面的峰强度比I(311)/I(111)。

12.制造用于锂二次电池的负极活性材料的方法，包括：

提供锂化合物、Ti前体和碱土金属化合物；

将所述锂化合物、Ti前体和碱土金属化合物混合以形成混合物；和

对所述混合物进行热处理。

13.权利要求12的方法，其中将所述锂化合物、Ti前体和碱土金属化合物混合形成碳酸锂并且包括同时混合且机械混合；和

其中所述混合导致形成式1的化合物：

Li_4-xM_xTi₅O₁₂，其中0＜x≤0.6且M为选自Sr、Ba、其混合物和其合金的一种。

14.权利要求12的方法，其中所述碱土金属化合物为0.003摩尔～0.17摩尔，基于1摩尔所述锂化合物。

15.权利要求12的方法，其中所述锂化合物包括选自如下的至少一种：碳酸锂、氢氧化锂、氟化锂、硫酸锂、硝酸锂、氯化锂和氧化锂。

16.权利要求12的方法，其中所述Ti前体包括钛氧化物、钛氢氧化物、钛氯化物、或者其组合的一种。

17.权利要求12的方法，其中所述碱土金属化合物包括选自如下的一种：碳酸锶、氢氧化锶、硝酸锶、硫酸锶、氯化锶、氧化锶、碳酸钡、氢氧化钡、硝酸钡、硫酸钡、氯化钡、氧化钡、其混合物和其合金。

18.权利要求12的方法，其中对所述混合物进行热处理包括将所述混合物在700C～1000C的温度加热30分钟～10小时。

19.权利要求12的方法，进一步包括将在对所述混合物进行热处理之后的所得物粉碎。

20.锂二次电池，包括：

正极，

负极，

隔板；

和电解质，

其中所述负极包括权利要求1-11任一项的负极活性材料。