一种复合型金属锂负极材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合型金属锂负极材料及制备方法，其特征在于制备方法包括以下步骤，（1）在金属集流体表面沉积一层金属锂，其中沉积方法包括但不限于电化学沉积或物理气相沉积；（2）金属锂沉积后，对沉积的金属锂进行表面预处理形成一层预处理层或再在金属锂层上沉积一层沉积保护层。本发明专利技术金属锂负极具有以下特点：金属锂表面无缺陷、厚度小、且对使用环境要求低等，可有效地提高电池的能量密度。

A Composite Lithium Metal Anode Material and Its Preparation Method

The invention discloses a composite lithium metal negative electrode material and a preparation method, which is characterized in that the preparation method comprises the following steps: (1) depositing a layer of lithium metal on the surface of a metal collector, in which the deposition method includes, but is not limited to, electrochemical deposition or physical vapor deposition; (2) after lithium metal deposition, surface pretreatment of the deposited lithium metal forms a pretreatment layer or A protective layer is deposited on the lithium metal layer. The metal lithium negative pole of the invention has the following characteristics: the surface of the metal lithium has no defects, the thickness is small, and the use environment is low, and the energy density of the battery can be effectively improved.

【技术实现步骤摘要】
一种复合型金属锂负极材料及制备方法
本专利技术涉及一种高能量密度的复合型金属锂负极材料及制备方法。
技术介绍
随着以智能手机为标志的移动电子设备的日益普及，相关设备对紧凑、轻薄且高容量电池的需求也越来越迫切。使用石墨负极的传统锂离子电池受限于石墨的理论克容量（372mAh/g），其能量密度一直都偏低。因此使用理论克容量为3860mAh/g的金属锂作为负极的锂离子电池，其能量密度将大幅提升。但是由于金属锂的化学活性极高，如何制备、表面处理以及保护金属锂负极成为了制约金属锂电池发展的关键点。现有金属锂负极、复合、集流、沉积技术还在不断发展中。如CN201410328347.9，该专利技术涉及锂离子二次电池及其制造方法，尤其涉及石墨为负极活性材料的锂离子二次电池，负极极片采用厚度方向透气的低阻力多孔结构，对负极极片在压实前或后采用真空物理气相沉积蒸镀锂、蒸镀锂后在真空室里采用二氧化碳钝化处理；隔膜采用具备热压粘接功能的复合隔膜，基膜采用双拉PE纳米微多孔膜，基膜至少一面或两面涂布多孔涂层，涂层材料为PVDF共聚物和陶瓷的混合物，电池极组在厚度方向采用热压粘接处理。CN20161087551本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合型金属锂负极材料，其特征在于，包括厚度为1‑5µm的金属集流体，在金属集流体表面沉积一层厚度为1‑200µm的金属锂，在金属锂层表面通过预处理形成一层预处理层，预处理层为离子体气体与金属锂层表面反应形成的一层惰性保护层或在金属锂上经过沉积后形成的沉积层，预处理层的厚度为10nm至1µm；在预处理层上再覆盖一层保护层，保护层的厚度为100nm至10µm。

【技术特征摘要】
1.一种复合型金属锂负极材料，其特征在于，包括厚度为1-5µm的金属集流体，在金属集流体表面沉积一层厚度为1-200µm的金属锂，在金属锂层表面通过预处理形成一层预处理层，预处理层为离子体气体与金属锂层表面反应形成的一层惰性保护层或在金属锂上经过沉积后形成的沉积层，预处理层的厚度为10nm至1µm；在预处理层上再覆盖一层保护层，保护层的厚度为100nm至10µm。2.如权利要求1所述的一种复合型金属锂负极材料，其特征在于，还包括一层隔膜，隔膜附加在保护层上。3.如权利要求1所述的一种复合型金属锂负极材料，其特征在于，金属集流体材料包括镍、钛、铜、银、金、铂、铁、钴、铬、钨、钼、铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、硅、铅、锌中的一种或多种合金材料；惰性保护层是将沉积于金属集流体表面的金属锂暴露在氧气等离子体、氮气等离子体或者二氧化碳等离子体气体氛围内，氧气等离子体、氮气等离子体或者二氧化碳等离子体气体与金属锂层表面反应形成的一层惰性保护层；沉积层的成分为氧化锂、氮化锂、碳酸锂；保护层为过渡金属、有机材料、无机材料、有机/无机复合材料、无机/有机复合材料、无机/有机/无机复合材料，其中有机材料包括聚环氧乙烯基（PEO）高分子，硅氧烷基（siloxane）高分子、磷腈基（phosphazene）高分子或上述材料的混合物。4.一种复合型金属锂负极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤，（1）在金属集流体表面沉积一层金属锂，其中沉积方法包括但不限于电化学沉积或物理气相沉积；金属集流体通过沉积过程或者轧制过程来制备，厚度为1-5µm；（2）金属锂沉积后，对沉积的金属锂进行表面预处理形成一层预处理层，预处理层为离子体气体与金属锂层表面反应形成的一层惰性保护层或在金属锂上经过沉积后形成的沉积层，预处理层的厚度为10nm至1µm；（3）在预处理层上再覆盖一层保护层，保护层的厚度为100nm至10µm；。5.如权利要求4所述的一种复合型金属锂负极材料的制备方法，其特征在于，还包括第（4）歩：将隔膜附...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡以轩，
申请(专利权)人：江西迪比科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36