一种用于保护锂金属负极的功能性隔膜涂层材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于电化学隔膜材料的技术领域，具体涉及一种用于保护锂金属负极的功能性隔膜涂层材料及其制备方法和应用。所述隔膜涂层材料为三羟基醛‑肼‑共价有机框架，将2,4,6‑三羟基‑1,3,5‑苯三甲醛和水合肼混合，加入有机混合溶剂，于惰性气体环境中高温反应，将得到的反应产物洗涤，干燥，得到的红色粉末即为三羟基醛‑肼‑共价有机框架涂层材料。所制备的三羟基醛‑肼‑共价有机框架具有丰富的极性官能团羟基，该涂层材料应用于锂金属的保护，通过极性基团的亲锂效应，固定阴离子，促进电解质盐的解离，提高锂离子的迁移数，提高锂负极附近的锂离子浓度，降低阳离子的空间电荷效应，降低锂离子尖端生长，能够有效抑制锂枝晶的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于保护锂金属负极的功能性隔膜涂层材料及其制备方法和应用
本专利技术属于电化学隔膜材料的
，具体涉及一种用于保护锂金属负极的功能性隔膜涂层材料及其制备方法和应用。
技术介绍
锂金属的理论比容量为3860mAh/g，其标准电势为-3.04V，相比于其他负极材料具有明显的优势，是一种具有远大前景的锂电池负极材料，而明显的缺点也限制着锂金属电池的发展，例如锂枝晶的现象，随着电池的循环次数的增加，枝晶逐渐生长，甚至会刺穿隔膜，引起安全问题，同时死锂的形成，不仅会造成电池库伦效率的降低，同时其表面的SEI膜也会消耗电解液，以上的因素综合意味着锂金属电池的商业应用还有着较远的路要走。目前许多科研人员对锂枝晶的生成机理进行了许多研究，然而锂枝晶的生长涉及到电化学、界面学、晶体学、热力学等多个领域，至今为止依然没有一个普适性的机理表述，其中一种理论认为在锂离子沉积过程中，受限于锂离子的扩散速率，电解液中存在一个浓度梯度，当电流密度增大到一定时，在锂负极一侧锂离子消耗殆尽，这样会形成局部空间电荷导致锂枝晶的形成。r>共价有机骨架材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于保护锂金属负极的功能性隔膜涂层材料，其特征在于，所述隔膜涂层材料为三羟基醛-肼-共价有机框架，其合成原料包括2,4,6-三羟基-1,3,5-苯三甲醛以及水合肼。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于保护锂金属负极的功能性隔膜涂层材料，其特征在于，所述隔膜涂层材料为三羟基醛-肼-共价有机框架，其合成原料包括2,4,6-三羟基-1,3,5-苯三甲醛以及水合肼。


2.由权利要求1所述的功能性隔膜涂层材料，其特征在于，所述三羟基醛-肼-共价有机框架的化学结构中具有羟基，其结构单元的结构式如下所示：



式（I）。


3.一种权利要求1或2所述的用于保护锂金属负极的功能性隔膜涂层材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将2,4,6-三羟基-1,3,5-苯三甲醛和水合肼混合，加入有机混合溶剂，于惰性气体环境中高温反应，将得到的反应产物洗涤，干燥，得到的红色粉末即为三羟基醛-肼-共价有机框架涂层材料。


4.由权利要求3所述的功能性隔膜涂层材料的制备方法，其特征在于，所述2,4,6-三羟基-1,3,5-苯三甲醛和...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡跃鹏，洪旭佳，袁丽娟，邢军伟，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东;44