[发明专利]一种电气设备的负极活性材料

说明书

技术领域

本发明涉及电气材料领域，具体地说，是一种电气设备的负极活性材料。

背景技术

近年来，为了应对大气污染、全球变暖，迫切期望二氧化碳量的降低。在汽车业界，对因电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)的引入而带来的二氧化碳排出量的降低充满期待，把握它们的实用化的关键的发动机驱动用二次电池等电气设备的开发盛行。

以石墨材料为负极、以LiCoO 2等过渡金属氧化物为正极材料的锂离子电池已经得到了广泛的应用。许多高新电子产品，如笔记本电脑、MP3、MP4等，都离不开锂离子电池。然而，锂离子电池的应用也局限在这些小型、便携型电子产品之中。开发新一代具有更高容量的锂离子电池已经成为当前锂离子电池领域研究的热点。如果我们看一下目前商业化的锂离子电池负极材料—主要为石墨材料，可以发现，它的理论容量只有372mA/g，或者818mA/L(石墨材料的密度为2.29/cm)。在商品化的锂离子电池中石墨的容量为320mA/g左右，它的利用率己经达到了它的极限。如果要开发具有更高容量的电池材料，势必寻找新的材料以代替石墨。

在元素周期表中，有很多元素组成的物质，如硅、铝、锡、锑等，可以在电池环境下与锂发生反应，并且具有比石墨高的多的理论容量，而且金属和合金材料有另一个优越性，即它们的充放电电位适中，没有安全隐患。然而，金属的单质却不能直接用来做锂离子电池的负极材料，主要的原因是它们在与锂离子发生反应生成锂-金属合金的过程中存在很大的体积膨胀和收缩，这将导致材料在受内部应力的作用而龟裂，从而失去活性。最终导致材料的循环性能下降。提高金属和合金材料的循环性能成为开发合金锂离子电池材料的关键问题。

而锂离子电池具有高容量、快速充放电、高循环性能而备受人们关注，构成锂离子电池的负极材料至关重要，如何提高负极材料对锂离子的嵌入和脱出是提高锂离子电池容量的主要途径，负极备受关注。

发明内容

本发明提供了一种电气设备的负极活性材料。

一种电气设备的负极活性材料，其特征在于，具有合金LiAlSiTi,其中元素配比：锂为10～70％，铝为10～25％，硅为10～15％，钛为5～10％。

进一步地，所述合金LiAlSiTi分散于聚苯胺中。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

本发明克服了锂负极材料高活泼性引起的安全性差和循环性差的缺点，具有高稳定性，合金材料分散于聚苯胺中稳定性增强，同时具有良好的导电性，具有实用化的效果。

具体实施方式

本发明提供一种电气设备的负极活性材料，为使本发明的目的、技术方案及效果更佳清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用与限定本发明。

具体实施例一：

一种电气设备负极材料，具有合金LiAlSiTi，将LixAl合金、AlySi合金、Ti粉按照化学计量比，其中元素配比：锂为80％，铝为10％，硅为10％，钛为5％和一定量的钢球(球料比5:1)放入高能球磨机中，在氩气的气氛下，800r/s的速度，球磨18小时。然后将球磨后的金属粉末压成片，放入管式炉中，在氩气气氛下，以600℃煅烧10h，升温速度为20℃/min。得到灰色块状物，将其粉碎，并经过400目筛，得到最终产物，即LiAlSiTi合金粉体，即为电气设备负极材料。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性的实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。