(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 202111555093.0 (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 远景动力技 术 （江苏） 有限公司 地址 214400 江苏省无锡市江阴市申港街 道申泰路6 6号 申请人 远景睿泰动力技 术 （上海） 有限公司 (72)发明人 莫方杰　孙化雨　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 陈小龙 (51)Int.Cl. H01M 4/62(2006.01) H01M 4/58(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 负极活性材 料及其应用 (57)摘要 本发明公开了一种负极活性材料及其应用， 所述负极活性材料具有常规金属氢化物材料反 应电位低以及理论比容量高的优点； 同时能够避 免用于固态电池时， 锂化产物可逆性和导电性差 的缺点。 本发 明提供的负极活性材料用于电化学 装置， 具有较高的可逆比容 量与循环稳定性。 权利要求书1页 说明书8页 附图1页 CN 114243018 A 2022.03.25 CN 114243018 A 1.一种负极活性材 料， 其特征在于， 所述负极活性材 料包括RMgH3； 所述R包括 Li、 Na、 K、 Rb或Cs中的任意 一种或至少两种的组合。 2.根据权利要求1所述的负极活性材 料， 其特征在于， 所述R为 Na与K的组合。 3.根据权利要求2所述的负极活性材料， 其特征在于， 所述Na与K的摩尔比满足以下条 件中(a)至(b)中的至少一个： (a)所述Na与K的摩尔比为1:1至10:1； (b)所述Na与K的摩尔比为 4:1至6:1。 4.根据权利要 求1所述的负极 活性材料， 其特征在于， 所述RMgH3的中值粒径满足以下条 件中(c)至(d)中的至少一个： (c)所述RMgH3的中值粒径为5 0nm至800nm； (d)所述RMgH3的中值粒径为25 0nm至350nm。 5.一种电化学装置， 其特征在于， 所述电化学装置包括如权利要求1 ‑4任一项所述的负 极活性材 料。 6.根据权利要求5所述的电化学装置， 其特征在于， 所述电化学装置包括固态锂离子电 池。 7.根据权利要求6所述的电化学装置， 其特征在于， 所述固态锂离子电池的负极包括质 量比为(90 至99):(0.8至1.2):(0.8至1.2)的负极活性材 料、 导电剂与粘结剂。 8.根据权利 要求7所述的电化学装置， 其特征在于， 所述负极满足以下条件(e)至(f)中 的至少1个： (e)所述导电剂包括 导电炭黑、 碳纳米管或石墨烯中的任意 一种或至少两种的组合； (f)所述粘结剂包括聚偏氟乙烯和/或聚苯乙烯丁 二烯共聚物。 9.根据权利要求6或8所述的 电化学装置， 其特征在于， 所述固态锂离子电池中的固态 电解质包括石榴石型氧化物电解质、 硫银锗矿型电解质或硼氢化锂中的任意一种或至少两 种的组合。 10.一种电子设备， 其特 征在于， 所述电子设备包括如权利要求5所述的电化学装置 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114243018 A 2负极活性材料及其应用 技术领域 [0001]本发明属于电池技术领域， 涉及一种电池材料， 尤其涉及一种负极活性材料及其 应用。 背景技术 [0002]固态电池中的固态电解质具有不易燃， 高安全的特点， 被认为是下一代高可靠性 电池体系而被广泛研究和开发。 一般的固态电池负极采用石墨， 其理论比容量约为372mAh/ g， 为提升固态电池的能量密度， 则需要应用到高比容 量的负极材 料。 [0003]MgH2、 TiH2、 NaAlH4、 Li3AlH6、 Na3AlH6与Mg2FeH6等金属氢化物类材料具有反应电位 低、 理论比容量高的优点， 是一种潜在的高性能负极材料。 然而， 金属氢化物类材料作为全 固态电池负极材料的最大问题在于， 锂化产 物LiH的可逆性和导电性 都较差， 并存在较大的 体积变化问题， 导 致其可逆容 量低与循环稳定性差的问题。 [0004]因此， 有必要提供一种适用于固态电池， 且首次库 伦效率与比容量较高， 循环稳定 性良好的负极活性材 料。 发明内容 [0005]针对现有技术的不足， 本发明提供了一种负极活性材料及其应用， 尤其提供了一 种适用于固态电池的负极活性材料及其应用。 所述负极活性材料具有传统金属氢化物类材 料反应电位低、 理论比容 量高的优点， 同时具有较高的可逆比容 量与循环稳定性。 [0006]第一方面， 本发明提供了一种负极活性材 料， 所述负极活性材 料包括RMgH3； [0007]所述R包括Li、 Na、 K、 Rb或Cs中的任意一种或至少两种的组合， 典型但非限制性的 组合包括Li与Na的组合， Na与K的组合， K与Rb的组合， Rb与Cs的组合， Li、 Na与K的组合， Na、 K 与Rb的组合， K、 Rb与Cs的组合， Li、 K与Cs的组合， Na、 Rb与Cs的组合， Li、 Na、 K、 Rb的组合， Li、 K、 Rb与Cs的组合， Na、 K、 Rb与Cs的组合， 或， L i、 Na、 K、 Rb与Cs的组合。 [0008]本发明所述负极活性材料应用于电池等电化学装置时， 能够显著提高其电化学性 能。 本发明所述电池 包括但不限于固态电池； 所述固态电池 包括但不限于固态锂离 子电池。 [0009]常规固态锂离子电池采用石墨作为负极活性材料， 其理论比容量仅为372mAh/g。 MgH2、 TiH2、 NaAlH4、 Li3AlH6、 Na3AlH6与Mg2FeH6作为负极活性材料时， 理论比容量高于 800mAh/g， 但用于固态锂离子电池 时， 锂化产物LiH的可逆性和导电性较差， 同时体积变化 较大， 因此存在可逆比容 量低以及循环稳定性差的问题。 [0010]本发明所述RMgH3作为负极活性材料， 将碱金属元素引入负极活性材料， 碱金属具 有较好的柔韧性， 可在负极活性材料发生形变时吸收形变能， 释放电池的内应力； 而且， 碱 金属的引入还能够增加负极活性材料 的导电性， 从而提升了电池的比容量、 库伦效率以及 循环稳定性。 [0011]优选地， 所述RMgH3中的R为Li、 Na、 K、 Rb或Cs中至少两种的组合。 当R的组成为至少 两种的碱金属时， 可以降低混合合金的结晶性， 并提供更多的晶界， 从而提升负极活性材料说　明　书 1/8 页 3 CN 114243018 A 3