The invention relates to a preparation method of a high safety metal composite negative electrode, which comprises the following steps: (a) heating the lithium metal to a melting state under the protection of an inert gas; (b) adding inorganic non-metallic compounds into the molten lithium metal, and cooling after stirring reaction; and the inorganic non-metallic compounds are selected A mixture of one or more constituents from sulfides, phosphides, nitrides, and fluorides; the mass ratio of the metallic lithium to the inorganic nonmetallic compound is 10-3:1. A composite protective layer can be formed on the lithium anode to effectively isolate the electrolyte and lithium sheet, prevent the lithium sheet from being eroded and reacted, realize the uniform distribution of lithium ions, inhibit the formation of lithium dendrites, and provide a framework support.
【技术实现步骤摘要】
一种高安全性金属复合负极的制备方法
本专利技术属于锂电池领域,涉及一种金属负极的制备方法,具体涉及一种高安全性金属复合负极的制备方法。
技术介绍
金属锂负极的能量密度为3860mAh/g,高于传统石墨负极理论容量的10倍以上,有望大幅度提高便携式电子产品的待机时间及电动汽车的续航里程,因此金属锂负极一直是学术界和产业界研究的热点。应用金属锂为负极的电池主要包含固态锂电池(凝胶、陶瓷或其混合体为电解质)、锂硫电池、锂氧电池、锂嵌入化合物锂电池(如磷酸铁锂、镍酸锂、钴酸锂、锰酸锂、三元正极材料、富锂等为正极材料的电池)。但在实际应用这些电池的过程中,以金属锂为负极的电池面临着一系列问题:如在循环过程中枝晶的生成所引起的稳定性和安全性差等问题;另外,锂枝晶发生断裂成为死锂导致整个电池循环寿命差和容量降低的问题,甚至由于枝晶穿破隔膜引起短路、热失控、着火爆炸等系列安全问题。对于高容量金属锂负极而言,枝晶生长对金属锂电池的循环寿命和安全性影响巨大。尤其是在大电池中,其电流密度不均匀带来的锂离子不均匀沉积的问题尤其突出。因此,如何限制锂金属负极锂枝晶的生长、提高电池的循环寿命 ...
【技术保护点】
1.一种高安全性金属复合负极的制备方法,其特征在于,它包括以下步骤:(a)将金属锂在惰性气体的保护下加热至熔融状态;(b)向处于熔融状态的金属锂中加入无机非金属化合物,搅拌反应后冷却即可;所述无机非金属化合物为选自硫化物、磷化物、氮化物和氟化物中的一种或多种组成的混合物;所述金属锂和所述无机非金属化合物的质量比为10~3:1。
【技术特征摘要】
1.一种高安全性金属复合负极的制备方法,其特征在于,它包括以下步骤:(a)将金属锂在惰性气体的保护下加热至熔融状态;(b)向处于熔融状态的金属锂中加入无机非金属化合物,搅拌反应后冷却即可;所述无机非金属化合物为选自硫化物、磷化物、氮化物和氟化物中的一种或多种组成的混合物;所述金属锂和所述无机非金属化合物的质量比为10~3:1。2.根据权利要求1所述高安全性金属复合负极的制备方法,其特征在于:步骤(a)中,所述惰性气体为选自氩气、氦气和氖气中的一种或多种组成的混合物。3.根据权利要求1或2所述高安全性金属复合负极的制备方法,其特征在于:步骤(a...
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