一种复合金属锂负极及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种复合金属锂负极，包括由聚合物组建的一级网络结构；纳米级碳材料填充到一级网络结构中构成的二级网络结构；锂金属填充到二级网络结构中构成的三级复合结构。首先采用累积叠轧法得到碳材料填充的二级网络结构，然后通过累积叠轧法、电沉积锂或蒸发镀锂将金属锂嵌入碳材料填充的二级网络结构中获得复合金属锂负极。该结构负极可改善锂沉积形貌，解决锂枝晶生长问题，从而提高电池的循环性能和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种复合金属锂负极及其制备方法
本专利技术属于锂离子二次电池领域，特别涉及一种复合金属锂负极及其制备方法。
技术介绍
锂离子二次电池是利用锂离子在正极和负极之间移动对外提供电能的。提高锂离子二次电池的比能量，是目前锂离子二次电池发展的主要发展方向。其中一个有效的方法是采用金属锂作为负极。这是因为单位重量或体积的金属锂从负极迁移到正极的放电过程中，能够放出最多的能量，即金属锂是具有最高的重量或体积比能量的负极活性物质。然而金属锂在充放电循环过程中会在表面生长锂枝晶，导致锂负极粉化，增加电池内阻，降低电池容量，影响寿命。更严重的是，锂枝晶会不断生长，可以刺穿隔膜，与正极相接触，发生内部短路，带来严重的安全问题。因此，解决锂枝晶的生长是锂负极实用化必须解决的问题。为了抑制锂枝晶的生长，科学家和工程人员做出了很多研究和努力。这些工作主要集中于以下几个方面。(1)根据文献EnergyEnviron.Sci.2014,7,513和Adv.Sci.2016,3,1500213，以及专利CN103531839披露，通过在电解液中加入添加剂，调控金属锂负极表面的SEI成分和形貌，形成稳定的SEI抑制枝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合金属锂负极，其特征在于：所述负极包括：由聚合物组建的一级网络结构；纳米级碳材料填充到一级网络结构中构成的二级网络结构；锂金属填充到二级网络结构中构成的三级复合结构,形成复合金属锂负极。

【技术特征摘要】
1.一种复合金属锂负极，其特征在于：所述负极包括：由聚合物组建的一级网络结构；纳米级碳材料填充到一级网络结构中构成的二级网络结构；锂金属填充到二级网络结构中构成的三级复合结构,形成复合金属锂负极。2.根据权利要求1所述的复合金属锂负极，其特征在于：所述一级网络结构中的孔径为0.1μm～1mm，孔隙率为10％～99％；二级网络结构中的孔径为10nm～1mm，孔隙率为9％～98％；三级复合结构中的孔径为0nm～0.1mm，孔隙率为0％～50％。3.根据权利要求2所述的复合金属锂负极，其特征在于：所述一级网络结构中的孔径为0.2μm～2μm，孔隙率为60％～95％；二级网络结构中的孔径为0.05μm～1μm，孔隙率为50％～85％；三级复合结构中的孔径为0nm～100nm，孔隙率为0％～5％。4.根据权利要求1所述的复合金属锂负极，其特征在于：所述的复合金属锂负极的厚度为0.05μm～1mm。5.根据权利要求1所述的复合金属锂负极，其特征在于：所述的聚合物为聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚酰亚胺，聚丙烯腈，聚苯胺，聚乳酸，醋酸纤维素和聚乳酸乙醇酸共聚物中的一种或多种，其含量为2％～20％。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，李艳红，李洋，彭祖玲，
申请(专利权)人：中航锂电技术研究院有限公司，中航锂电洛阳有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32