[发明专利]锂离子电池的负极材料

权利要求书

1.一种电化学装置，包括负极、正极和电解质，其中所述负极和/或正极包括：含有核颗粒和碳纳米管的活性材料，所述核颗粒在所述装置中具有电化学活性，所述碳纳米管固定在所述核颗粒上形成纳米结构。

2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述碳纳米管从所述核颗粒生长。

3.根据权利要求1或2所述的电化学装置，其中所述碳纳米管共价键合到所述核上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电化学装置，其中所述核颗粒具有从所述核颗粒延伸的突起，所述突起与所述核颗粒一体形成，其中各个突起突出到相应的碳纳米管中，以将所述碳纳米管相对于所述核固定。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电化学装置，其中所述核颗粒平均每平方米具有至少10¹¹个固定在所述核颗粒上的碳纳米管。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电化学装置，其中所述核颗粒平均每平方米具有至多10¹⁷个固定在所述核颗粒上的碳纳米管。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电化学装置，其中所述材料包含至少0.1wt％(重量)的碳纳米管，以所述核颗粒和所述碳纳米管的总重量表示。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电化学装置，其中所述材料包含不超过99wt％(重量)的碳纳米管，以所述核颗粒和所述碳纳米管的总重量表示。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电化学装置，其中所述核颗粒的直径为30nm-50μm。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电化学装置，其中所述颗粒的直径为30nm-10μm。

11.一种用于锂离子电池的负极活性材料，所述负极活性材料包含Fe-Al-Li-O颗粒，其中Fe的含量为10wt％至90wt％，Al的含量为0.1wt％至90wt％，Li的含量任选为0wt％或更高，其中wt％以Fe-Al-Li-O颗粒的总质量表示。

12.根据权利要求11所述的负极活性材料，在半电池中相对于Li/Li⁺其测量的平均放电电位至多为1.8V。

13.根据权利要求11或12所述的负极活性材料，其中Al的含量为至少5wt％。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的负极活性材料，其中Al的含量为至多70wt％。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的负极活性材料，其中Li在Fe-Al-Li-O颗粒中的含量为至少0.1wt％。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的负极活性材料，其中所述颗粒含有氧化锂和金属铁。

17.根据权利要求11至16中任一项所述的负极活性材料，还包含导电添加剂。

18.根据权利要求17所述的负极活性材料，其中所述导电添加剂包括碳单质。

19.根据权利要求17或18所述的负极活性材料，其中所述导电添加剂包括碳纳米管。

20.根据权利要求19所述的负极活性材料，其中Fe-Al-Li-O颗粒是核颗粒，并且所述碳纳米管的一端固定在所述核颗粒上形成纳米结构。