锂金属电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种锂金属电池及其制备方法。所述锂金属电池包括锂金属电池负极、锂金属电池正极和电解质；所述锂金属电池负极经过聚氨酯/氟化锂复合人工保护膜改性处理制备而成。本发明专利技术采用简单的溶液浇铸法将聚氨酯/氟化锂基人工保护膜均匀地涂在锂金属电池负极上。通过聚氨酯/氟化锂复合人工保护膜的改性处理，锂金属电池负极的电化学性能显著提高，从而构建出高稳定性锂金属电池。

【技术实现步骤摘要】
锂金属电池及其制备方法
本专利技术涉及电池制备
，尤其涉及一种锂金属电池及其制备方法。
技术介绍
随着便携式电子设备的飞速发展，对高能锂电池的需求越来越迫切。当前，大多数商用锂电池都是石墨基负极，现几乎达到其理论容量，逐渐无法满足动力电池的需求。然而，由于锂金属的理论容量极高，因此被认为是下一代锂负极的最有希望的候选材料。尽管如此，锂负极的实际使用仍存在一些局限性，主要体现在锂枝晶的产生。如何抑制锂枝晶是锂金属电池实际应用的最大障碍之一。对于液态锂金属电池负极保护的手段通常有1)对锂电极进行改造；2)开发新型电解液；3)构造人工保护层等方法。在这些方法之中，构造人工保护层是最为有效的办法之一。申请号为CN201610681591.2的专利技术专利公开了一种锂金属电池、保护锂金属负极的方法和保护层。所述锂金属电池包括：锂金属负极；设置于所述锂金属负极上的保护层，所述保护层包括：聚合物、以及选自包含第1族或第2族元素的金属盐和含氮添加剂的至少一种；正极；以及设置于所述保护层和所述正极之间的液体电解质，所述液体电解质包括有机溶剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂金属电池，其特征在于：所述锂金属电池包括锂金属电池负极、锂金属电池正极和电解质；所述锂金属电池负极经过聚氨酯/氟化锂复合人工保护膜改性处理制备而成；/n所述聚氨酯/氟化锂复合人工保护膜通过氟化锂上的Li

【技术特征摘要】
1.一种锂金属电池，其特征在于：所述锂金属电池包括锂金属电池负极、锂金属电池正极和电解质；所述锂金属电池负极经过聚氨酯/氟化锂复合人工保护膜改性处理制备而成；
所述聚氨酯/氟化锂复合人工保护膜通过氟化锂上的Li+阳离子与聚氨酯分子链上的NH基团和C＝O基团发生相互作用，而形成致密均匀且导电的复合膜结构；所述氟化锂和所述聚氨酯的质量比例为1：(35～45)；
所述聚氨酯/氟化锂复合人工保护膜的厚度为20～30μm；断裂强度为0.5GPa～0.6GPa；极限延伸率达到289％；离子导电性为6.4×10-4s·cm-1～8.9×10-4s·cm-1。


2.根据权利要求1所述的锂金属电池，其特征在于：所述锂金属电池负极为经过所述聚氨酯/氟化锂复合人工保护膜改性处理的锂箔、经过所述聚氨酯/氟化锂复合人工保护膜改性处理的铜箔中的一种。


3.根据权利要求1所述的锂金属电池，其特征在于：所述锂金属电池为全电池、半电池、对称电池中的一种；
所述聚氨酯/氟化锂复合人工保护膜中，所述氟化锂和所述聚氨酯的质量比例为1：40。


4.一种权利要求1-3中任一项权利要求所述的锂金属电池的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1，制备聚氨酯/氟化锂复合人工保护膜浆料：按预定比例，将所述聚乙二醇、所述催化剂加入到所述有机溶剂中，得到混合溶液；然后，将所述混合溶液超声分散1～3h，在40～80℃下搅拌20～30h后，再向所述混合溶液中加入预定比例的所述异氰酸酯化合物和氟化锂颗粒，在50～80℃的反应温度下，反应4～10h，制备得到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹元成，刘妍，汤舜，梁济元，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42