專利名稱：：一種含聚合物的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于高能電池
技術(shù)領(lǐng)域：
中的電池負(fù)極材料及其制備方法，特別涉及一種含聚合物的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，過渡金屬氧化物及一些可以和鋰形成合金的單質(zhì)，例如氧化銅和氧化亞銅(Cu0、0120)、氧化鈷(CoO、&)304)、氧化鐵(Fe20》、氧化鎳(NiO)、氧化釕(RuO》、硅(Si)、錫(Sn)、銻(Sb)等可以可逆儲鋰，且比容量很高.另外還發(fā)現(xiàn)，相應(yīng)的硫化物、氮化物、磷化物或氟化物等也具有客觀的處理容量，例如硫化鈷(CoS。.89)、氟化鈦(TiF3)、氟化釩(VF3)、硫化鐵(FeS)、磷化鈷(CoP3)、磷化鐵(FeP2)、氮化鋅(Zn3N2)、氮化銅(Cu3N)等。但是，已經(jīng)報道的過渡金屬氧化物及硅、錫、銻等材料循環(huán)性能比較差，主要是由于嵌鋰脫鋰過程中，活性材料顆粒的體積變化較大，隨著充放電循環(huán)，活性物質(zhì)之間的電接觸逐漸變差.而且顆粒表面的鈍化膜在循環(huán)過程中反復(fù)生長脫落，這一過程會消耗鋰，導(dǎo)致電池可逆容量逐漸下降；另外，特別是對于過渡金屬氧化物，它們在高溫下非常容易被還原，很難對它們進(jìn)行包碳處理。近來，有人將聚合物和活性材料進(jìn)行復(fù)合，比如聚吡咯包覆正極材料磷酸鐵鋰(LiFeP04)、錳酸鋰(LiMn204)，聚吡咯本身作為正極材料時，具有80mAh/g左右的比容量.因此，聚吡咯和正極材料進(jìn)行復(fù)合時，不僅能夠改善材料的電導(dǎo)和循環(huán)性能，還能帶來額外的容量；此外，也有人以聚吡咯包覆氧化錫(SnO》、硅(Si)、石墨(C)等作為負(fù)極材料.但是，聚吡咯本身作為負(fù)極材料的比容量是非常低的，一般認(rèn)為是聚吡咯作為負(fù)極材料時是沒有電化學(xué)活性的；因此，聚吡咯和負(fù)極材料進(jìn)行復(fù)合時，聚合物主要起導(dǎo)電或抑制由于活性材料在循環(huán)過程中的體積變化、顆粒破碎而導(dǎo)致的容量衰減。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服鋰離子電池的負(fù)極材料循環(huán)性能差和容量低的缺點，通過將聚合物和活性材料復(fù)合以提高材料的電化學(xué)性能.充放電過程中，該活性材料中的金屬元素會催化聚合物，使復(fù)合材料中的聚合物由電化學(xué)非活性轉(zhuǎn)化為電化學(xué)活性，且具有高的嵌鋰比容量，這樣就提高了材料整體的比容量.同時該聚合物可以緩解活性材料本身在充放電過程中的體積變化，使材料具有很好的循環(huán)性能。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明提供的含聚合物的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料，可為聚合物包覆于活性材料表面構(gòu)成的包覆式復(fù)合負(fù)極材料；所述聚合物質(zhì)量占所述復(fù)合負(fù)極材料質(zhì)量的1%-99%;所述的聚合物為含氮的五元雜環(huán)、含氮的五元雜環(huán)衍生物、含氮的六元雜環(huán)、含氮的六元雜環(huán)衍生物、含硫的五元雜環(huán)、含硫的五元雜環(huán)衍生物、含硫的六元雜環(huán)、含硫的六元雜環(huán)衍生物、含氧的五元雜環(huán)、含氧的五元雜環(huán)衍生物、含氧的六元雜環(huán)、含氧的六元雜環(huán)衍生物或者為上述聚合物摻雜后的產(chǎn)物；所述的活性材料包括活性材料I和活性材料II;所述活性材料I為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氧化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni化物或它們的組合；所述活性材料II為所述活性材料I與C、Si、Sn、Sn0、Sn02、Sb、S、Al或Ge組合的混合物。本發(fā)明提供的含聚合物的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料，還可為由聚合物和活性材料組成的混合物；所述聚合物的質(zhì)量占所述復(fù)合負(fù)極材料質(zhì)量的1%-99%;所述聚合物為含氮的五元雜環(huán)、含氮的五元雜環(huán)衍生物、含氮的六元雜環(huán)、含氮的六元雜環(huán)衍生物、含硫的五元雜環(huán)、含硫的五元雜環(huán)衍生物、含硫的六元雜環(huán)、含硫的六元雜環(huán)衍生物、含氧的五元雜環(huán)、含氧的五元雜環(huán)衍生物、含氧的六元雜環(huán)、含氧的六元雜環(huán)衍生物或者為上述聚合物摻雜后的產(chǎn)物；所述的活性材料包括活性材料I和活性材料II;所述活性材料I為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氧化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni化物或它們的組合；所述活性材料II為所述活性材料I與C、Si、Sn、Sn0、Sn02、Sb、S、Al或Ge組合的混合物。本發(fā)明提供的含聚合物的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料的第一種制備方法，其步驟如下在常壓，0-25t:溫度范圍內(nèi)，將活性材料與聚合物單體均勻混合，加入氧化劑使單體聚合，得到聚合物包覆活性材料的復(fù)合物；其中聚合物單體和氧化劑的摩爾比為l:2，聚合物的質(zhì)量可占所述復(fù)合負(fù)極材料質(zhì)量的1%-99%;所述的聚合物為含氮的五元雜環(huán)、含氮的五元雜環(huán)衍生物、含氮的六元雜環(huán)、含氮的六元雜環(huán)衍生物、含硫的五元雜環(huán)、含硫的五元雜環(huán)衍生物、含硫的六元雜環(huán)、含硫的六、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的硫、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氮、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的磷、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氟、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的硫、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氮、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的磷、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氟元雜環(huán)衍生物、含氧的五元雜環(huán)、含氧的五元雜環(huán)衍生物、含氧的六元雜環(huán)、含氧的六元雜環(huán)衍生物或者為上述聚合物摻雜后的產(chǎn)物；所述的活性材料包括活性材料I和活性材料II;所述活性材料I為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氧化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的硫化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氮化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的磷化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氟化物或它們的組合；所述活性材料II為所述活性材料I與C、Si、Sn、SnO、Sn02、Sb、S、Al或Ge組合的混合物；所述的氧化劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、氯化鐵、氯化鋁、過氧化氫、高錳酸鉀、高錳酸鈉、氯酸鉀、硝酸、氯鉑酸或它們兩種、三種或多種的組合。本發(fā)明提供的含聚合物的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料的第二種制備方法，其步驟如下1)將氧化劑加入到聚合物單體溶液中進(jìn)行聚合反應(yīng)，使聚合物單體聚合成聚合物；所述的聚合反應(yīng)在常壓下，0-25t:溫度范圍內(nèi)進(jìn)行；聚合物單體和氧化劑的摩爾比為1!2;2)將聚合物和活性材料按配比均勻混合，得到含聚合物的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料；其中聚合物的質(zhì)量可占所述復(fù)合負(fù)極材料質(zhì)量的1%-99%;所述的聚合物為含氮的五元雜環(huán)、含氮的五元雜環(huán)衍生物、含氮的六元雜環(huán)、含氮的六元雜環(huán)衍生物、含硫的五元雜環(huán)、含硫的五元雜環(huán)衍生物、含硫的六元雜環(huán)、含硫的六元雜環(huán)衍生物、含氧的五元雜環(huán)、含氧的五元雜環(huán)衍生物、含氧的六元雜環(huán)、含氧的六元雜環(huán)衍生物或者為上述聚合物摻雜后的產(chǎn)物；所述的活性材料包括活性材料I和活性材料II;所述活性材料I為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氧化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的硫化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氮化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的磷化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氟化物或它們的組合；所述活性材料II為所述活性材料I與C、Si、Sn、SnO、Sn02、Sb、S、Al或Ge組合的混合物；所述的氧化劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、氯化鐵、氯化鋁、過氧化氫、高錳酸鉀、高錳酸鈉、氯酸鉀、硝酸、氯鉑酸或它們兩種、三種或多種的組合。本發(fā)明的含聚合物的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料及其制備方法的優(yōu)點如下1)聚合物和活性材料進(jìn)行復(fù)合后，可以有效抑制充放電過程由于活性材料本身的體積變化而導(dǎo)致的顆粒破碎，從而減緩其容量衰減.有效提高活性材料的循環(huán)性能；2)充放電過程中，活性材料與聚合物的特定組合使活性材料電化學(xué)分解生成的金屬元素催化聚合物，從而使聚合物本身也具有儲鋰容量。在這種復(fù)合物體系中，聚合物同時具備抑制包含物的顆粒破碎和自身儲鋰的雙重功能，有效提高了復(fù)合物的容量和循環(huán)性；3)該復(fù)合物的制備過程簡單，但材料的電化學(xué)性能得到了顯著提升，適合大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。具體實施方式實施例1按照第一種制備方法，在吡咯單體溶液中加入0)304，將(:0304均勻分散后，加入氧化劑(氯化鐵FeCl》和摻雜劑對甲苯磺酸.其中聚合物單體、氧化劑和摻雜劑的摩爾比為l:i:2.充分反應(yīng)后，經(jīng)過過濾、清洗、干燥后，得到聚吡咯包覆&)304的含聚合物鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料(黑色固體)；其中，聚吡咯的質(zhì)量占鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料總質(zhì)量的30%。為了研究鋰離子電池的電化學(xué)性能，采用模擬電池來進(jìn)行研究，模擬電池的對電極為金屬鋰箔(鋰過量)，電池是在H20含量<1.0ppm的充氬手套箱中裝配的；模擬電池的電解液為1MLiPFe溶于乙烯碳酸酯和二甲基碳酸酯的混合溶劑中(體積比為1:1);模擬電池的工作極片的制備將上述鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料分別與10%導(dǎo)電炭黑，10%PVDF(聚偏氟乙烯)的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫常壓下混合形成漿料(烘干后三者的重量比為so:io:10)，然后將漿料均勻涂敷于銅箔襯底，得到厚度約250微米的薄膜；將此薄膜在12(TC下烘干后，在20Kg/cm2下壓緊，繼續(xù)在12(TC烘干12小時，然后將薄膜裁剪為面積為lcm2的圓形薄片作為模擬電池的工作電極；將模擬電池的除電解液或固體電解質(zhì)外的其它基本構(gòu)件，如工作電極、對電極、隔膜、集流體、電池殼、引線等干燥后在充氬手套箱中按常規(guī)方法組裝成模擬電池；使用受計算機(jī)控制的自動充放電儀進(jìn)行充放電循環(huán)測試，測試的電流密度為0.lmA/cm2，放電截止電壓為0V，充電的截止電壓為3.0V，模擬電池的充放電曲線如圖1所示，模擬電池的循環(huán)曲線如圖2所示.；從圖2可以看出，在循環(huán)過程中鈷(Co)催化聚吡咯，使聚吡咯也具有了電化學(xué)活性；隨著循環(huán)進(jìn)行，更多的聚吡咯被催化，所以容量一直在增長。實施例2按照第二種制備方法，在吡咯單體的溶液中加入氧化劑過氧化氫(H202).充分反應(yīng)后，經(jīng)過過濾、清洗、干燥后，得到的黑色固體即為聚吡咯.其中聚合物單體和氧化劑的摩爾比為i:2.將聚吡咯和&)304混合碾磨均勻后，得到聚吡咯和&)304的復(fù)合物.其中，聚吡咯的質(zhì)量占復(fù)合物總質(zhì)量的30%;模擬電池的工作電極的制備，電池的組裝及測試方法同實例l，模擬電池的充放電曲線如圖3所示.在此復(fù)合物中，Cr在循環(huán)過程中催化了聚吡P各，使聚吡咯具有電化學(xué)活性，提高了復(fù)合物總體的比容量.和實例l相比，在抑制活性材料自身的容量衰減方面要差一些，但其制備方法要簡單。實施例3:按照第一種制備方法，在含噻吩單體的氯仿溶液中加入Ni203，將Ni203均勻分散后，加入氧化劑氯化鐵(FeCl3).其中聚合物單體和氧化劑的摩爾比為1:2.充分反應(yīng)后，經(jīng)過過濾、清洗、干燥后，得到的黑色固體即為聚噻吩包覆附203復(fù)合物.其中，聚噻吩的質(zhì)量占復(fù)合物總質(zhì)量的25%;模擬電池的工作電極的制備，電池的組裝及測試方法同實例l，模擬電池的充放電曲線如圖4所示.從圖4可以看出，在循環(huán)過程中鎳(Ni)催化聚噻吩，使聚噻吩也具有了電化學(xué)活性.隨著循環(huán)進(jìn)行，更多的聚噻吩被催化，所以容量一直在增長。實施例4:按照第一種制備方法，在含呋喃單體的氯仿溶液中加入Mn0，將Mn0均勻分散后，加入氧化劑氯化鐵(FeCl3).其中聚合物單體和氧化劑的摩爾比為1:2.攪拌并充分反應(yīng)后，經(jīng)過過濾、清洗、干燥后，得到的黑色固體即為聚呋喃包覆MnO復(fù)合物.其中，聚呋喃的質(zhì)量占復(fù)合物總質(zhì)量的40%模擬電池的工作電極的制備，電池的組裝及測試方法同實例l，模擬電池的充放電曲線如圖5所示.從圖5可以看出，在循環(huán)過程中錳(Mn)催化聚呋喃，使聚呋喃也具有了電化學(xué)活性.隨著循環(huán)進(jìn)行，更多的聚呋喃被催化，所以容量一直在增長.實施例5:按照第一種制備方法，在含N-乙基吡咯三甲基碘化銨單體的溶液中加入Cr203，將CrA均勻分散后，加入氧化劑氯化鐵(FeCl》.其中聚合物單體和氧化劑的摩爾比為l:2.攪拌并充分反應(yīng)后，經(jīng)過過濾、清洗、干燥后，得到的黑色固體即為聚^乙基吡咯三甲基銨(聚吡咯的衍生物)包覆Cr203復(fù)合物.其中，聚N-乙基吡咯三甲基銨的質(zhì)量占復(fù)合物總質(zhì)量的15%;模擬電池的工作電極的制備，電池的組裝及測試方法同實例l，模擬電池的充放電曲線如圖6所示.從圖6可以看出，在循環(huán)過程中鉻(Cr)催化聚合物，使聚合物也具有了電化學(xué)活性.隨著循環(huán)進(jìn)行，更多的聚合物被催化，所以容量一直在增長。附圖1為實施例1模擬電池的充放電曲線，圖2為實施例1模擬電池的循環(huán)曲線；由圖可以看出，在循環(huán)過程中鈷(Co)催化聚吡咯，使聚吡咯也具有了電化學(xué)活性；隨著循環(huán)進(jìn)行，更多的聚吡咯被催化，所以容量一直在增長。附圖3為實施例2模擬電池的充放電曲線；附圖4為實施例3模擬電池的充放電曲線，從圖4可以看出，在循環(huán)過程中鎳(Ni)催化聚噻吩，使聚噻吩也具有了電化學(xué)活性.隨著循環(huán)進(jìn)行，更多的聚噻吩被催化，所以容量一直在增長。附圖5為實施例4模擬電池的充放電曲線，從圖5可以看出，在循環(huán)過程中錳(Mn)催化聚呋喃，使聚呋喃也具有了電化學(xué)活性.隨著循環(huán)進(jìn)行，更多的聚呋喃被催化，所以容量一直在增長；附圖6為實施例5模擬電池的充放電曲線，從圖6可以看出，在循環(huán)過程中鉻(Cr)催化聚合物，使聚合物也具有了電化學(xué)活性.隨著循環(huán)進(jìn)行，更多的聚合物被催化，所以容量一直在增長。10<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>權(quán)利要求一種含聚合物的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料，其為聚合物包覆于活性材料表面構(gòu)成的包覆式復(fù)合負(fù)極材料；所述聚合物質(zhì)量占所述復(fù)合負(fù)極材料質(zhì)量的1％-99％；所述的聚合物為含氮的五元雜環(huán)、含氮的五元雜環(huán)衍生物、含氮的六元雜環(huán)、含氮的六元雜環(huán)衍生物、含硫的五元雜環(huán)、含硫的五元雜環(huán)衍生物、含硫的六元雜環(huán)、含硫的六元雜環(huán)衍生物、含氧的五元雜環(huán)、含氧的五元雜環(huán)衍生物、含氧的六元雜環(huán)、含氧的六元雜環(huán)衍生物或者為上述聚合物摻雜后的產(chǎn)物；所述的活性材料包括活性材料I和活性材料II；所述活性材料I為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氧化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的硫化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氮化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的磷化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氟化物或它們的組合；所述活性材料II為所述活性材料I與C、Si、Sn、SnO、SnO2、Sb、S、Al或Ge組合的混合物。2.—種含聚合物的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料，其為由聚合物和活性材料組成的混合物；所述聚合物的質(zhì)量占所述復(fù)合負(fù)極材料質(zhì)量的1%-99%;所述聚合物為含氮的五元雜環(huán)、含氮的五元雜環(huán)衍生物、含氮的六元雜環(huán)、含氮的六元雜環(huán)衍生物、含硫的五元雜環(huán)、含硫的五元雜環(huán)衍生物、含硫的六元雜環(huán)、含硫的六元雜環(huán)衍生物、含氧的五元雜環(huán)、含氧的五元雜環(huán)衍生物、含氧的六元雜環(huán)、含氧的六元雜環(huán)衍生物或者為上述聚合物摻雜后的產(chǎn)物；所述的活性材料包括活性材料I和活性材料II;所述活性材料I為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氧化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的硫化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氮化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的磷化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氟化物或它們的組合；所述活性材料II為所述活性材料I與C、Si、Sn、SnO、Sn02、Sb、S、Al或Ge組合的混合物。3.—種權(quán)利l要求所述的含聚合物的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，其步驟如下在常壓，o-25t:溫度范圍內(nèi)，將活性材料與聚合物單體均勻混合，加入氧化劑使單體聚合，得到聚合物包覆活性材料的復(fù)合物；其中聚合物單體和氧化劑的摩爾比為1:2，聚合物的質(zhì)量可占所述復(fù)合物質(zhì)量的1%-99%.所述的聚合物為含氮的五元雜環(huán)、含氮的五元雜環(huán)衍生物、含氮的六元雜環(huán)、含氮的六元雜環(huán)衍生物、含硫的五元雜環(huán)、含硫的五元雜環(huán)衍生物、含硫的六元雜環(huán)、含硫的六元雜環(huán)衍生物、含氧的五元雜環(huán)、含氧的五元雜環(huán)衍生物、含氧的六元雜環(huán)、含氧的六元雜環(huán)衍生物或者為上述聚合物摻雜后的產(chǎn)物；所述的活性材料包括活性材料I和活性材料II;所述活性材料I為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氧化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的硫化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氮化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的磷化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氟化物或它們的組合；所述活性材料II為所述活性材料I與C、Si、Sn、SnO、Sn02、Sb、S、Al或Ge組合的混合物；所述的氧化劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、氯化鐵、氯化鋁、過氧化氫、高錳酸鉀、高錳酸鈉、氯酸鉀、硝酸、氯鉑酸或它們兩種、三種或多種的組合。4.一種權(quán)利要求2所述的含聚合物的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料的另一種制備方法，其步驟如下1)將氧化劑加入到聚合物單體溶液中進(jìn)行聚合反應(yīng)，使單體聚合成聚合物；所述的聚合反應(yīng)在常壓下，0-25t:溫度范圍內(nèi)進(jìn)行；聚合物單體和氧化劑的摩爾比為1:2;2)將聚合物和活性材料按配比均勻混合，得到含聚合物的鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料；其中聚合物的質(zhì)量可占所述復(fù)合負(fù)極材料質(zhì)量的1%-99%;所述的聚合物為含氮的五元雜環(huán)、含氮的五元雜環(huán)衍生物、含氮的六元雜環(huán)、含氮的六元雜環(huán)衍生物、含硫的五元雜環(huán)、含硫的五元雜環(huán)衍生物、含硫的六元雜環(huán)、含硫的六元雜環(huán)衍生物、含氧的五元雜環(huán)、含氧的五元雜環(huán)衍生物、含氧的六元雜環(huán)、含氧的六元雜環(huán)衍生物或者為上述聚合物摻雜后的產(chǎn)物；所述的活性材料包括活性材料I和活性材料II;所述活性材料I為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氧化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的硫化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氮化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的磷化物或它們的組合；或為含有Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag或Cd的氟化物或它們的組合；所述活性材料II為所述活性材料I與C、Si、Sn、SnO、Sn02、Sb、S、Al或Ge組合的混合物；所述的氧化劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉、氯化鐵、氯化鋁、過氧化氫、高錳酸鉀、高錳酸鈉、氯酸鉀、硝酸、氯鉑酸或它們兩種、三種或多種的組合。全文摘要本發(fā)明涉及一種含聚合物的復(fù)合材料，包括聚合物和活性材料；復(fù)合方式包括兩種以聚合物包覆活性材料和直接將兩者混合；該材料可以直接用作鋰離子電池的負(fù)極材料，也可以20-98wt％的比例與其它現(xiàn)有的負(fù)極材料混合使用用作鋰離子電池的負(fù)極材料；在充放電過程中，復(fù)合材料中的活性組分和/或活性組份的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物會催化聚合物，使原本不具有電化學(xué)活性的聚合物本身也具有儲鋰容量；另一方面，聚合物可以有效的抑制充放電過程中活性材料的體積變化，減緩活性材料的容量衰減；這種復(fù)合有效地提高了活性材料的循環(huán)穩(wěn)定性和復(fù)合材料的比容量。文檔編號H01M4/36GK101740748SQ20081022602公開日2010年6月16日申請日期2008年11月4日優(yōu)先權(quán)日2008年11月4日發(fā)明者毛亞,王兆翔,郭炳焜,陳立泉申請人:中國科學(xué)院物理研究所