一种锂金属界面保护结构及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种锂金属界面保护结构及其制备和应用。具体地，本发明专利技术公开了一种界面保护结构。本发明专利技术还公开了所述界面保护结构的制备方法和应用。包含所述界面保护结构的电池具有优异的循环性能和使用寿命。所述制备方法具有工艺简单、成本低、原料易得等特点。

A lithium metal interface protection structure and its preparation and Application

The invention relates to a lithium metal interface protection structure, and its preparation and application. Specifically, the invention discloses an interface protection structure. The invention also discloses the preparation method and application of the interface protection structure. The battery containing the interface protection structure has excellent cycle performance and service life. The preparation method has the advantages of simple process, low cost and easy access to raw materials.

【技术实现步骤摘要】
一种锂金属界面保护结构及其制备和应用
本专利技术涉及电化学领域，具体地涉及一种锂金属界面保护结构及其制备和应用。
技术介绍
得益于石墨负极在循环过程中～10％的较小体积变化，以其为负极材料的锂离子电池可以获得稳定的循环性能和较长的使用寿命。然而石墨负极材料储锂容量相对较低(锂嵌入情况下为339mAh/g，锂脱出情况下为372mAh/g)，在锂电池市场不断寻求更高能量密度体系的过程中，已无法满足行业需求。锂金属作为一种高能量密度负极材料(锂金属理论容量为3860mAh/g，且具有最低电极电势)在锂空气、锂硫等新兴高储能电池体系中的应用前景被一致看好，然而循环效率较低安全性不良等问题一直阻碍着其在电池工业中的进一步推广和应用。通过大量的研究发现，在电池充电过程中，不论是在锂金属或其它金属集流体表面，都会产生不均匀的锂沉积。随着持续的充电过程，不均匀的锂沉积不可避免地导致锂金属表面的巨大体积膨胀和局部锂枝晶生长。体积膨胀和枝晶问题可以导致电极界面阻抗增加、电池容量损耗。持续的枝晶生长可以刺穿电解液隔膜导致电池短路，使得锂金属负极在使用过程中始终伴随着巨大的安全隐患，这也使其难以被应用于诸如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种界面保护结构前驱体材料，其特征在于，所述前驱体材料是如下制备的：1)提供一混合浆料，所述混合浆料包含：金属氟化物、碳材料、粘结剂和溶剂；2)将所述混合浆料涂覆于金属基底表面，得到含第一涂层的金属基底；3)烘烤处理所述含第一涂层的金属基底，得到含第二涂层的金属基底，所述第二涂层即所述界面保护结构前驱体材料。

【技术特征摘要】
1.一种界面保护结构前驱体材料，其特征在于，所述前驱体材料是如下制备的：1)提供一混合浆料，所述混合浆料包含：金属氟化物、碳材料、粘结剂和溶剂；2)将所述混合浆料涂覆于金属基底表面，得到含第一涂层的金属基底；3)烘烤处理所述含第一涂层的金属基底，得到含第二涂层的金属基底，所述第二涂层即所述界面保护结构前驱体材料。2.如权利要求1所述的前驱体材料，其特征在于，所述金属氟化物选自下组：氟化镍、氟化锰、氟化铁、氟化钛、氟化铜、氟化锡、或其组合；和/或所述碳材料选自下组：特密高导电碳黑、石墨烯、科琴黑、乙炔黑、碳纳米管、或其组合；和/或所述粘结剂选自下组：聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、叔苯丁基橡胶、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、海藻酸钠、或其组合。3.如权利要求1所述的前驱体材料，其特征在于，所述混合浆料中，所述金属氟化物、所述碳材料和所述粘结剂的质量比为5-12：1-3：1-5。4.如权利要求1所述的前驱体材料，其特征在于，所述烘烤处理的处理温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭哲，张政刚，万浩，刘子萱，王德宇，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33