一种凝胶复合负极片及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种凝胶复合负极片及其制备方法和应用，所述凝胶复合负极片的制备方法包括如下步骤：(1)将金属锂负极极片浸入含第一聚合单体的酯类电解液中进行浸泡，得到含有保护层的金属锂负极极片；(2)将步骤(1)得到的含有保护层的金属锂负极极片表面涂布含第二聚合单体的凝胶电解液，加热使得凝胶电解液聚合交联，得到所述凝胶复合负极片；通过在酯类电解液中增加第一聚合单体，使得凝胶电解液中的第二聚合单体在发生原位聚合之外，还会与保护层中的第一聚合单体发生弱聚合发硬，提高了保护层与凝胶电解质层之间的界面性能，从而提高凝胶电解质电池的首次效率和循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种凝胶复合负极片及其制备方法和应用
本专利技术属于电池领域，涉及一种凝胶复合负极片及其制备方法和应用。
技术介绍
锂离子电池作为新一代清洁能源，具有输出电压高、能量密度大、自放电小、循环寿命长、无记忆效应、可快速充放电和绿色环保等优点，被广泛地应用于各个领域。这主要是因为锂金属负极具有较好的高能量密度(3800mAh/g)，且对应的正极材料的选择面较宽，锂离子电池产业链经过近二十年的发展已经形成了一个专业化程度高、分工明晰的产业链体系。和传统的石墨负极相比，锂金属具有能量密度高的优点，但同时锂金属负极具有非常高的反应活性，会和电解液以及电解液中的组分发生反应而产生损耗；同时，锂金属负极由于其不稳定的SEI膜，还会产生粉化和死锂现象。固态电解质被认为与锂金属负极有较好的匹配性，但依然无法完全解决锂金属负极表面SEI膜脆弱，不稳定的问题。因此，提供一种既能保护金属锂，又能抑制负极锂枝晶，并能提高电池性能的复合负极片非常有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种凝胶复合负极片及其制备方法和应用，本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凝胶复合负极片的制备方法，其特征在于，所述凝胶复合负极片的制备方法包括如下步骤：/n(1)将金属锂负极极片浸入含第一聚合单体的酯类电解液中进行浸泡，得到含有保护层的金属锂负极极片；/n(2)将步骤(1)得到的含有保护层的金属锂负极极片表面涂布含第二聚合单体的凝胶电解液，加热使得凝胶电解液聚合交联，得到所述凝胶复合负极片。/n

【技术特征摘要】
1.一种凝胶复合负极片的制备方法，其特征在于，所述凝胶复合负极片的制备方法包括如下步骤：
(1)将金属锂负极极片浸入含第一聚合单体的酯类电解液中进行浸泡，得到含有保护层的金属锂负极极片；
(2)将步骤(1)得到的含有保护层的金属锂负极极片表面涂布含第二聚合单体的凝胶电解液，加热使得凝胶电解液聚合交联，得到所述凝胶复合负极片。


2.根据权利要求1所述的凝胶复合负极片的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含第一聚合单体的酯类电解液包括溶质、溶剂以及第一聚合单体；
优选地，所述溶质包括LiNO3、KNO3或NaNO3中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述溶剂包括二乙二醇二甲醚、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯或碳酸二乙酯中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述第一聚合单体为丙烯酸酯；
优选地，步骤(1)所述含第一聚合单体的酯类电解液中第一聚合单体的含量为1-5％；
优选地，步骤(1)所述含第一聚合单体的酯类电解液中溶质的浓度为1-10mol/L。


3.根据权利要求1或2所述的凝胶复合负极片的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述浸泡的时间为1-48h；
优选地，所述步骤(1)还包括：在对金属锂负极极片进行浸泡之后，进行干燥；
优选地，所述干燥为在手套箱中进行干燥；
优选地，所述干燥的温度为60-80℃。


4.根据权利要求1-3任一项所述的凝胶复合负极片的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述涂布含第二聚合单体的凝胶电解液和聚合交联的次数均为n次，n≥1；
优选地，所述n≥2，涂布n次的凝胶电解液的组成相同或不同；
优选地，所述n≥2，步骤(2)包括：在含有保护层的金属锂负极极片表面涂布1层含第二聚合单体的凝胶电解液，加热使得凝胶电解液聚合交联，得到带有1层凝胶电解质层的负极片，而后重复上述步骤，重复的次数为n-1次，得到所述凝胶复合负极片；
优选地，所述涂覆n次的凝胶电解液各自独立地包括溶质、溶剂和第二聚合单体；
优选地，所述n≥2，靠近金属锂负极极片的凝胶电解液中第二聚合单体的浓度低于远离金属锂负极极片的凝胶电解液中第二聚合单体的浓度；
优选地，所述溶质包括LiNO3、LiPF6、LiClO4或LiFSI中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峥，冯玉川，何泓材，周柯，王丹丹，杨帆，
申请(专利权)人：苏州清陶新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32