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专利号: 2019112025430
申请人: 湖北宇电能源科技股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2026-03-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种掺杂氧化亚铜锂离子电池负极材料,其特征在于,包括:La3+掺杂Cu2O的核;

包覆在所述核外的亲锂层;

以及,包覆在所述亲锂层外的导电金属层。

2.根据权利要求1所述的掺杂氧化亚铜锂离子电池负极材料,其特征在于:所述亲锂层为SiO2层,或者,为SiO2与硅酸的混合层;

所述导电金属层为Ag层。

3.一种掺杂氧化亚铜锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)制备La3+掺杂Cu2O的核;

2)在步骤1)得到的所述核的表面制备亲锂层;

3)在步骤2)得到的所述亲锂层的表面制备导电金属层,再经过焙烧,得到掺杂氧化亚铜锂离子电池负极材料。

4.根据权利要求3所述的掺杂氧化亚铜锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤1)包括以下步骤:

1a)配置二价铜盐、三价镧盐和配合剂的配合物混合物,所述配合物混合物中,Cu2+的含量为0.1~1.0M,Cu2+与La3+的摩尔比为100:0.2~100:0.8,Cu2+与配合剂的摩尔比为1:0.99~1:1.01,并加入浓度为0.1~0.5M的碱溶液,搅拌混合均匀,得到混合溶液;

1b)向步骤1a)得到的所述混合溶液中加入浓度为5~15wt%的还原剂溶液和浓度为

0.1~0.5M的有机酸溶液,然后在45~75℃下搅拌进行反应,得到含有La3+掺杂Cu2O的混合物溶液;

其中,所述配合物混合物、所述碱溶液、所述还原剂溶液和所述有机酸溶液的体积比为:50~500:5~30:10~60:5~30。

5.根据权利要求4所述的掺杂氧化亚铜锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤2)包括以下步骤:

2a)向步骤1b)得到的所述混合物溶液中加入硅酸盐粉末,并搅拌进行分散;

2b)待所述硅酸盐分散均匀后加入浓度为0.2~1.0M的盐酸,继续搅拌进行反应;

2c)待反应完后静置进行陈化,陈化完后将混合物离心去除溶液,对得到的沉淀用

0.01M的碱溶液淋洗若干次,得到包覆硅酸的La3+掺杂Cu2O沉淀;

其中,以步骤1a)中的所述配合物混合物的量计,所述配合物混合物与所述盐酸的体积比为50~500:10~50,所述硅酸盐粉末与所述配合物混合物的用量比为0.5~7.5g:50~

500mL。

6.根据权利要求5所述的掺杂氧化亚铜锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤3)包括以下步骤:

3a)将步骤2c)得到的所述包覆硅酸的La3+掺杂Cu2O沉淀加入到浓度为0.1~0.25M的银配合物溶液中,再依次加入浓度为3~10wt%的还原剂溶液和浓度为0.1~0.5M的碱溶液,再在45~75℃下搅拌进行反应,反应完后离心分离,得到沉淀,将所述沉淀用水洗涤至洗出

3+

液pH值为中性,得到Ag包覆的硅酸包覆的La 掺杂Cu2O;

3b)将步骤3a)得到的所述Ag包覆的SiO2包覆的La3+掺杂Cu2O在180~300℃条件下焙烧4~12小时,得到掺杂氧化亚铜锂离子电池负极材料;

其中,以步骤1a)中的所述配合物混合物的量计,所述配合物混合物、所述银配合物溶液、所述原剂溶液和所述碱溶液的体积比为50~500:10~100:5~30:2~10。

7.根据权利要求6所述的掺杂氧化亚铜锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于:步骤1a)中:

所述的二价铜盐选自硝酸铜、硫酸铜、氯化铜或醋酸铜中的任意一种或多种的混合;

所述的三价镧盐选自硝酸镧、硫酸镧、氯化镧或醋酸镧中任意一种或多种的混合;

所述的配合剂选自羧乙二胺、丙二胺、丁二胺或戊二胺中任意一种或多种的混合;

所述的碱选自氢氧化钠、氢氧化钠或氢氧化锂中的任意一种或多种的混合;

步骤1b)中,所述的还原剂选自荸荠淀粉、莲藕淀粉、白薯淀粉或糯米淀粉中的任意一种或多种的混合;

步骤2a)中,所述的硅酸盐的分子式为Na2SiO3·9H2O;

步骤3a)中:

所述的银配合物为硝酸银和与银离子等摩尔的配体的混合物,所述配体选自乙二胺、丙二胺、丁二胺或戊二胺中的任意一种或多种的混合;

所述的碱选自氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂中的任意一种或多种的混合。

8.一种根据权利要求3至7任一所述的掺杂氧化亚铜锂离子电池负极材料的制备方法制备得到的掺杂氧化亚铜锂离子电池负极材料。

9.一种根据权利要求1或2或8所述的掺杂氧化亚铜锂离子电池负极材料的应用,其特征在于:作为锂离子电池负极材料。

10.一种锂离子电池,包括电池负极,其特征在于,所述电池负极的材料包括权利要求9所述的锂离子电池负极材料。