一种金属锂合金及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种金属锂合金及其制备方法与应用，制备方法包括：从锂矿石浸出液或净化后的锂卤水中提取碱金属盐固体；将碱金属盐固体在惰性气体下加热至全部融化；将融化后碱金属盐固体在惰性气体下熔融电解1～10h，得到金属锂合金。本发明专利技术提供的锂合金的制备方法工艺简单、便于操作，能实现资源的综合利用，制备得到的锂合金具有良好的电化学稳定性，以及优良的锂离子传输能力和机械性能，将其应用在金属锂电池中能够提高金属锂电池的库仑效率、比容量和循环稳定性。

A Lithium Metal Alloy and Its Preparation Method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种金属锂合金及其制备方法与应用
本专利技术涉及冶金物理化学领域，特别涉及一种金属锂合金及其制备方法与应用。
技术介绍
随着时代的发展，传统锂离子电池受其理论容量和能量密度的限制，不能满足新兴高能量密度储能器件的需求。一方面，金属锂具有极高的理论比容量(3860mAh/g)，最低氧化还原电位(-3.04VvsSHE)，其理论比容量约为传统石墨材料的10倍。尤其是在为电动汽车提供动力方面，锂金属电池在续航能力上显现明显的优势。另一方面，锂是重要的稀有元素，被誉为“能源金属”。金属锂及其化合物在电子、冶金、化工、医药、核能、宇航和能源等领域已得到广泛的应用。随着对锂需求的日益增大，对锂的开发和利用受到人们的高度关注。但是，锂金属电池中的锂金属负极非常活泼，在电化学沉积过程中产生锂枝晶，导致了低库仑效率以及存在安全隐患，阻碍了其在锂金属二次电池中的应用。我国锂资源及其它碱金属资源丰富，除了含锂矿石之外，还有丰富的卤水资源，卤水中含有丰富的锂、钠、钾、铷及铯碱金属资源。充分开发锂资源，并应用于高能量密度的金属锂二次电池，能够极大的缓解我国面临的能源问题。为了解决锂负极存在的问题，专利CN10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属锂合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)从锂矿石浸出液或净化后的锂卤水中提取碱金属盐固体；其中，所述碱金属盐固体包括锂盐固体、钠盐固体、钾盐固体、铷盐固体和铯盐固体；2)将步骤1)所得碱金属盐固体在惰性气体下加热至全部融化；3)将融化后碱金属盐固体在惰性气体下熔融电解1～10h，得到金属锂合金；其中，电解的电流密度为1～50mA/cm

【技术特征摘要】
1.一种金属锂合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)从锂矿石浸出液或净化后的锂卤水中提取碱金属盐固体；其中，所述碱金属盐固体包括锂盐固体、钠盐固体、钾盐固体、铷盐固体和铯盐固体；2)将步骤1)所得碱金属盐固体在惰性气体下加热至全部融化；3)将融化后碱金属盐固体在惰性气体下熔融电解1～10h，得到金属锂合金；其中，电解的电流密度为1～50mA/cm2，电解的温度为400～850℃。2.如权利要求1所述金属锂合金的制备方法，其特征在于，步骤1)所述锂矿石浸出液或净化后的锂卤水中锂与镁的浓度比及锂与硼的浓度比均大于1。3.如权利要求1所述金属锂合金的制备方法，其特征在于，步骤1)所述锂矿石浸出液或净化后的锂卤水中碱金属含量大于10mg/L。4.如权利要求1所述金属锂合金的制备方法，其特征在于，所述碱金属盐固体由以下方法制备得到：用复合萃取剂对锂矿石浸出液或净化后的锂卤水进行逆流萃取和分液，再蒸发有机溶剂，得到锂盐固体和其他碱金属盐固体。5.如权利要求4所述金属锂合金的制备方法，其特征在于，所述复合萃取剂包括提锂萃取剂和提锂以外其他碱金属萃取剂；所述提锂萃取剂包括酸性萃取剂和中性络合提锂萃取，所述酸性萃取剂包括双三...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜果春，柳天成，王接喜，李新海，胡启阳，谭磊，王志兴，郭华军，彭文杰，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43