[发明专利]碱金属二次电池及其用的负极活性物质、负极材料、负极和负极活性物质的制备方法

权利要求书

1.一种负极活性物质，化学式为：[A_(x-y)B_y][B_x/3Ti_(1-x/3)]O_2-δ，其中，A、B分别采用K、Na和Li其中的一种；0＜x≤1，0≤y＜x，0≤δ≤1。

2.如权利要求1所述的负极活性物质，其中，A为Na，B为Li；0.5≤x≤0.8，0≤y＜x，0≤δ≤0.1。

3.如权利要求2所述的负极活性物质，其中，所述负极活性物质包覆有碳层、金属层、氮化物层、氧化物层和高分子聚合物层中的一种或多种；其中，所述碳层、金属层、氮化物层、氧化物层和高分子聚合物层的厚度各自独立地为1～10nm。

4.一种负极材料，所述负极材料包括：导电添加剂、粘结剂和采用如权利要求1～3任一所述的负极活性物质。

5.一种负极，所述负极包含权利要求4所述的负极材料和集流体。

6.一种碱金属二次电池，所述碱金属二次电池包含正极和权利要求5所述的负极，以及置于所述正极和所述负极之间的电解液。

7.一种负极活性物质的制备方法，所述制备方法可以选自固相法和溶胶-凝胶法中的任一种：

所述溶胶-凝胶法包括如下步骤：

1)按照负极活性物质的化学计量比称取适量碱金属的乙酸盐和钛酸四丁酯并分别溶于无水乙醇，在搅拌过程中将碱金属乙酸的无水乙醇溶液缓慢加入到钛酸四丁酯的无水乙醇溶液中，并加入柠檬酸，形成前驱体凝胶；

2)将所得前驱体凝胶置于坩埚中于250-500℃预处理两个小时，再在750-1000℃下处理8～20小时，研磨即得所述负极活性物质；

所述固相法包括如下步骤：

1)将碱金属的碳酸盐、钛的氧化物、按照负极活性物质的化学计量比混合，研磨均匀后得前驱体粉末；

2)将所得前驱体粉末置于坩埚内于650～1000℃下处理8～25小时，研磨即得所述负极活性物质。