一种含人工固态电解质界面层的碱金属负极及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及电池技术领域，尤其涉及一种含人工固态电解质界面层的碱金属负极及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的制备方法，包括以下步骤：将氟化试剂、添加剂和有机溶剂混合，得到前驱体溶液；将所述前驱体溶液超声雾化至熔融的碱金属表面，进行原位反应，得到含人工固态电解质界面层的碱金属负极；所述氟化试剂为2,2,3,3‑四氟丙醇、2,2,2‑三氟乙醇、氟代碳酸乙烯酯、甲基九氟丁醚中的一种或几种；所述添加剂为硝酸锌或硝酸镁。根据实施例的记载本发明专利技术制备得到的含人工固态电解质界面层的碱金属负极在1C条件下循环300圈后的容量保持率≥75％。

【技术实现步骤摘要】
一种含人工固态电解质界面层的碱金属负极及其制备方法和应用
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种含人工固态电解质界面层的碱金属负极及其制备方法和应用。
技术介绍
随着经济的不断发展和科技的不断进步，人们对电动汽车、便携式电子设备等的需求日益增加。相应的，对电池体系的能量密度的要求也越来越高。二次锂离子电池由于高能量密度、低自放电效应及良好的环境友好性已经在诸多领域有着广泛的应用。但是，传统二次锂离子电池以石墨作为负极，其理论容量仅为372mA·h·g-1，限制了电池整体的能量密度。基于碱金属的高质量能量密度(372mA·h·g-1)和低电化学电势(-3.04V对标准氢电极)，以其为负极的锂金属电池成为了研究人员的关注重点。然而碱金属直接用作负极时也存在诸多问题。一方面，碱金属的不均匀沉积会导致枝晶的生长；枝晶一旦刺破隔膜会诱发电池短路，带来安全隐患。循环过程中，部分与基体脱锂的直径会转化成无电化学活性的死锂，使电池极化增大。另一方面，碱金属的高化学活性导致其与电解液之间副反应的持续发生，并伴随着不稳定的固态电解质界面层(SEI本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含人工固态电解质界面层的碱金属负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将氟化试剂、添加剂和有机溶剂混合，得到前驱体溶液；/n将所述前驱体溶液超声雾化至熔融的碱金属表面，进行原位反应，得到含人工固态电解质界面层的碱金属负极；/n所述氟化试剂为2,2,3,3-四氟丙醇、2,2,2-三氟乙醇、氟代碳酸乙烯酯和甲基九氟丁醚中的一种或几种；/n所述添加剂为硝酸锌或硝酸镁。/n

【技术特征摘要】
1.一种含人工固态电解质界面层的碱金属负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将氟化试剂、添加剂和有机溶剂混合，得到前驱体溶液；
将所述前驱体溶液超声雾化至熔融的碱金属表面，进行原位反应，得到含人工固态电解质界面层的碱金属负极；
所述氟化试剂为2,2,3,3-四氟丙醇、2,2,2-三氟乙醇、氟代碳酸乙烯酯和甲基九氟丁醚中的一种或几种；
所述添加剂为硝酸锌或硝酸镁。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中的一种或几种。


3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂和氟化试剂的体积比为(0.5～3)：1。


4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液中的添加剂的质量百分含量为5～12.5％。


5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述超声雾化后形成的液滴的直径为3～5μm。

【专利技术属性】
技术研发人员：涂江平，李静儒，王秀丽，梁文明，潘海滨，陈晓，
申请(专利权)人：山东威固新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37