一种具有疏水保护层的金属锂负极的制备方法技术

一种具有疏水保护层的金属锂负极的制备方法，制备方法包括以下步骤：步骤一.将疏水化合物和成膜剂混合得到疏水混合物，疏水化合物和成膜剂的质量比为0.5~3:1；步骤二.将疏水混合物溶解在溶剂中，均匀混合得到保护溶液；保护溶液中，疏水混合物的质量百分含量为5~50%；步骤三.在干燥惰性气体中，将保护溶液涂覆在超薄金属锂箔的至少一面，再进行固化处理，得到至少一面具有疏水保护层的金属锂负极；单面疏水保护层厚度为100nm~10µm。解决金属锂负极在空气中极不稳定，作为固态锂电池的负极使用时金属锂负极和固态电解质界面阻抗过大，作为锂离子电池的负极使用时循环过程中产生锂枝晶的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种具有疏水保护层的金属锂负极的制备方法
本专利技术涉及二次锂电池的负极材料
，特别涉及一种具有疏水保护层的金属锂负极的制备方法。
技术介绍
锂离子电池由于其较高的能量密度，在电化学储能领域被广泛研究和应用。目前锂离子电池的负极以碳材料石墨类为主，石墨负极理论比容量为372mAh/g，且其能量密度已无太大的提升空间，难以满足许多高比能储能器件的要求，如新能源汽车，所以现有的锂离子电池已经逐渐不能满足实际应用中越来越高的要求。金属锂的理论比容量高达3860mAh/g，氧化还原电位低，为-3.045V(相对于标准氢电极)，其作为锂离子电池的负极优势明显，成为最有可能取代石墨的首选负极材料。但是金属锂由于化学性质极为活泼，会与空气中的氧气和水剧烈反应，所以可以通过在金属锂表面包覆保护层的方法来尽量避免其与外界空气直接接触。如中国专利CN109309200A采用在金属锂-骨架碳复合材料表面覆盖疏水包覆层，所述疏水包覆层锂由具有反应性部分和疏水性部分的化合物组成，所述锂反应性部分与金属锂反应以将其钝化，疏水性部分形成外部疏水层。但是金属锂作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有疏水保护层的金属锂负极的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：/n步骤一.将疏水化合物和成膜剂混合得到疏水混合物，所述疏水化合物和成膜剂的质量比为0.5~3:1；所述疏水化合物选用硬脂酸盐、氮掺杂碳和金属有机化合物中的至少一种；所述硬脂酸盐选用硬脂酸镁或者硬脂酸钠；所述氮掺杂碳选用氮掺杂石墨烯或者氮掺杂纳米管；所述金属有机化合物选用ZIF-8或者ZIF-67; 所述成膜剂选用聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯和聚碳酸酯中的至少一种；/n步骤二.将所述疏水混合物溶解在溶剂中，均匀混合得到保护溶液；所述保护溶...

【技术特征摘要】
1.一种具有疏水保护层的金属锂负极的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
步骤一.将疏水化合物和成膜剂混合得到疏水混合物，所述疏水化合物和成膜剂的质量比为0.5~3:1；所述疏水化合物选用硬脂酸盐、氮掺杂碳和金属有机化合物中的至少一种；所述硬脂酸盐选用硬脂酸镁或者硬脂酸钠；所述氮掺杂碳选用氮掺杂石墨烯或者氮掺杂纳米管；所述金属有机化合物选用ZIF-8或者ZIF-67;所述成膜剂选用聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯和聚碳酸酯中的至少一种；
步骤二.将所述疏水混合物溶解在溶剂中，均匀混合得到保护溶液；所述保护溶液中，疏水混合物的质量百分含量为5~50%；
步骤三.在干燥惰性气体中，将所述保护溶液涂覆在超薄金属锂箔的至少一面，再进行固化处理，得到至少一面具有疏水保护层的金属锂负极；所述单面疏水保护层厚度为100nm~10µm。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述疏水化合物同时具有亲锂基团和疏水基团，所述亲锂基团与超薄金属锂箔亲和，将疏水化合物锚固在超薄金属锂箔的至少一面，所述疏水基团形成疏...

【专利技术属性】
技术研发人员：周复，王凯萱，邹崴，赵木，刘强，朱琴，杨洋，赵本常，
申请(专利权)人：重庆天齐锂业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50