[发明专利]一种材料及其制备以及含有该材料的锂离子电池电极活性物质、电极材料、电极和电池

权利要求书

1.一种材料，其特征在于，该材料具有如下通式：Li₃(LiTi_5-0.5yA_y)O₁₂，其中，A选自Mg、Zn和Cu中的至少一种，0＜y≤0.8，优选0.1≤y≤0.6。

2.根据权利要求1所述的材料，其中，A为Mg和/或Zn，该材料对于Li的电势为大于或等于1V且小于1.566V，优选，0.15≤y≤0.6，所述材料为Li₃(LiTi_4.83Mg_0.34)O₁₂、Li₃(LiTi₄.₇₁₅Mg₀.₅₇)O₁₂或Li₃(LiTi_4.915Zn_0.17)O₁₂，该材料对于Li的电势为1.5-1.55V。

3.根据权利要求1所述的材料，其中，A为Cu，该材料对于Li的电势为大于1.566V且小于1.7V，优选，0.1≤y≤0.2，所述材料为Li₃(LiTi_4.915Cu_0.17)O₁₂，该材料对于Li的电势为1.57-1.6V。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的材料，其中，所述材料的XRD谱图的最强峰(1,1,1)峰位2θ角位移范围为-0.4°至+0.4°，优选为-0.2°至+0.2°。

5.一种材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：在非还原性气氛下，将含有Li_aTi_bO₁₂、选自Mg、Zn和Cu中的至少一种金属的化合物的混合物进行焙烧，其中，2.4≤a≤4.2，4.8≤b≤6.6，优选a=4，b=5。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，以1摩尔Li_aTi_bO₁₂为基准，Mg、Zn和Cu中的金属化合物的金属总用量为大于0摩尔且小于或等于0.8摩尔，优选为0.1-0.6摩尔。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，该方法包括将含有Li_aTi_bO₁₂和选自Mg和/或Zn的金属的化合物，优选为镁化合物或锌化合物的混合物进行焙烧，以1摩尔Li_aTi_bO₁₂为基准，镁的用量为大于0摩尔且小于或等于0.6摩尔，优选为0.3-0.6摩尔，锌的用量为大于0摩尔且小于或等于0.5摩尔，优选为0.1-0.3摩尔。

8.根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，该方法包括将含有Li_aTi_bO₁₂和铜化合物的混合物进行焙烧，以1摩尔Li_aTi_bO₁₂为基准，铜的用量为大于0摩尔且小于或等于0.5摩尔，优选为0.1-0.3摩尔。

9.根据权利要求5-8中任意一项所述的制备方法，其中，所述镁化合物为MgO和/或Mg(NO₃)₂；所述锌化合物为ZnO和/或Zn(NO₃)₂；所述铜化合物为CuO和/或Cu(NO₃)₂。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其中，焙烧温度为450-1000℃，优选为700-900℃，焙烧时间为30分钟至24小时，优选为30分钟至10小时。

11.一种锂离子二次电池的负极活性物质，其特征在于，该负极活性物质含有权利要求1-4中任意一项所述的材料或者含有由权利要求5-10中任意一项所述方法制备得到的材料。

12.一种锂离子电池负极材料，所述负极材料含有负极活性物质和导电剂，其特征在于，所述负极活性物质为权利要求11所述的负极活性物质。