(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111523824.3 (22)申请日 2021.12.14 (71)申请人 华南理工大 学 地址 510641 广东省广州市天河区五山路 381号 (72)发明人 董有忠　姚珩　赵彦明　 (74)专利代理 机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 4 4205 代理人 薛建强 (51)Int.Cl. H01M 4/485(2010.01) H01M 4/525(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种锂离子电池负极材料及其制备方法及 应用 (57)摘要 本发明公开了一种锂离子电池负极材料及 其制备方法及应用。 所述锂离子电池负极材料包 括化学式为Li2+4xTi1‑x(MoO4)3的材料； 其中,0.2 ＜x＜0.3。 Li2+4xTi1‑x(MoO4)3材料结晶好， 当制备 到锂离子电池上后， 该锂离子电池循环性能优 异， 可逆容 量高。 权利要求书1页 说明书7页 附图5页 CN 114361432 A 2022.04.15 CN 114361432 A 1.一种锂离 子电池负极材 料， 其特征在于： 包括化学式为 Li2+4xTi1‑x(MoO4)3的材料； 其中,0.2＜x＜0.3 。 2.根据权利要求1所述的锂离 子电池负极材 料， 其特征在于： 所述0.23 ≤x≤0.26。 3.根据权利要求1所述的锂离 子电池负极材 料， 其特征在于： 所述锂离 子电池负极材 料的粒径为10 0nm‑2 μm。 4.一种制备如权利要求1 ‑3任一项所述的一种锂离子电池负极材料的方法， 其特征在 于： 包括以下步骤： 混合锂盐、 含钛 化合物、 含钼化 合物与螯合剂于溶剂中， 得到混合溶 液； 加热所述混合溶 液得到湿凝胶； 湿凝胶， 经干燥、 烧结， 得到所述锂离 子电池负极材 料。 5.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于： 所述含钛 化合物包括 二(2‑羟基丙酸)二氢 氧化二铵合钛和钛酸四丁酯中的至少一种。 6.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于： 所述含钼化 合物包括钼酸盐和三氧化钼中的至少一种。 7.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于： 所述螯合剂包括柠檬酸、 抗坏血酸、 草 酸和乙二胺四乙酸中的至少一种； 螯合剂的物质的量 为所述混合溶 液中钛元 素与钼元 素物质的量之和的10 0％‑300％。 8.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于： 所述混合溶液中， 锂元素、 钛元素、 钼元素的物质的量之比为1 ‑1.1： 0.5‑1： 2‑4； 优选为 1.05： 0.75： 3 。 9.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于： 所述烧结分为两步， 先在温度为300 ‑400℃下烧结2 ‑6小时； 再在温度 为500‑600℃下烧 结8‑16小时。 10.一种锂离子电池， 其特征在于： 包括正极、 负极和隔膜， 所述负极包括如权利要求1 ‑ 3任一项所述的锂离 子电池负极材 料。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114361432 A 2一种锂离 子电池负极材料及其制备方 法及应用 技术领域 [0001]本发明属于锂离子电池负极材料技术领域， 具体涉及一种锂离子电池负极材料及 其制备方法及应用。 背景技术 [0002]随着全球环境污染的加剧和传统化石能源的逐渐枯竭， 寻找和开发可持续的清洁 能源已成为世界面临的共同问题。 锂离子电池由于具有优异的电化学性能， 已经成为 目前 发展最成熟 的储能器件之一。 锂离子电池在广泛应用的同时也需要满足更高的要求， 因此 开发低工作电压、 高容量、 循环稳定性好的新型负极材料在锂离子电池的实际应用中具有 重要意义。 [0003]传统的商用石墨阳极不仅理论比容量较低(372mAh  g‑1)， 而且倍率性能也较差， 已 逐渐不能满足日益增长的市场需求。 过渡金属氧化物在充放电过程中基于过渡金属多电子 转移提供了高比容量， 被认为有潜力成为下一代商业石墨阳极材料 的替代品。 钼基负极材 料由于钼在低电压(＜1V)下可发生多电子转移而作为锂离子电池负极具有较高的比容量， 如三氧化钼(MoO3)作为锂离 子电池负极材 料具有1117mAh g‑1的理论容量。 [0004]然而， 过渡金属氧化物阳极存在导电性差、 充放电过程中体积变化大、 循环性能差 等问题， 限制了其商业应用前景。 因此， 探索具有良好的导电性和循环稳定性的过渡金属氧 化物阳极材 料对其实际应用具有重要意 义。 发明内容 [0005]本发明所要解决的第一个技 术问题是： [0006]提供一种锂离子电池负极材料。 当所述锂离子电池负极材料用于制备锂离子电 池， 该锂离 子电池的循环性能优异， 可逆容 量高。 [0007]本发明所要解决的第二个技 术问题是： [0008]提供一种所述锂离 子电池负极材 料的制备 方法。 [0009]本发明所要解决的第三个技 术问题是： [0010]所述锂离 子电池负极材 料的应用。 [0011]为了解决所述第一个技 术问题， 本发明采用的技 术方案为： [0012]一种锂离 子电池负极材 料， 包括化学式为 Li2+4xTi1‑x(MoO4)3的材料； [0013]其中,0.2＜x＜0.3 。 [0014]根据本发明的一种实施方式， 所述0.23 ≤x≤0.26。 [0015]根据本发明的一种实施方式， 所述锂离 子电池负极材 料的粒径为10 0nm‑2 μm。 [0016]所述锂离 子电池负极材 料为类Nasico n结构式的AM M’(XO4)3的化合物。 [0017]为了解决所述第二个技 术问题， 本发明采用的技 术方案为： [0018]一种制备 所述锂离 子电池负极材 料的方法， 包括以下步骤： [0019]混合锂盐、 含钛 化合物、 含钼化 合物与螯合剂于溶剂中， 得到混合溶 液；说　明　书 1/7 页 3 CN 114361432 A 3