用于保护锂金属的自愈合人工界面层及其制备方法、电池技术

本发明专利技术实施例公开了一种用于保护锂金属的自愈合人工界面层及其制备方法、电池，所述方法包括：对铆定基体表面进行羟基化处理，获得羟基化基体；将液态金属与所述羟基化基体混匀，获得复合材料；将所述复合材料加入粘结剂和溶剂混匀，获得浆料；将所述浆料涂覆在固化基体上，后烘干，获得用于保护锂金属的自愈合人工界面层。本发明专利技术实施例将铆定基体材料羟基化处理，可以与液态金属表面的氧化层形成氢键，保证液态金属均匀包覆与基体材料表面，液态金属在电池中得到有效固定，提高了安全性。

【技术实现步骤摘要】
用于保护锂金属的自愈合人工界面层及其制备方法、电池
本专利技术实施例涉及二次锂电池技术，特别涉及一种用于保护锂金属的自愈合人工界面层及其制备方法、电池。
技术介绍
锂金属负极具有最低的氧化还原电位(-3.04Vvs.SHE)和极高的理论比容量，是目前实现500Wh/kg高能量密度电池体系的理想负极材料。同时，以锂金属作为负极，还可以拓宽正极材料选择(如硫正极、空气正极)，实现电池能量密度的进一步提升。但锂金属本身活性高，且在循环过程中易生成枝晶及存在巨大的体积变化，阻碍了锂金属负极的进一步使用。目前，大量文献报导了提升锂金属循环性能的方法，包括电解液的调控、三维结构的设计、人工界面的引入等方法；其中，使用人工界面具有便于调控、便于设计及可实现大面积生产等优势，是提升锂金属稳定性的有效方法之一。液态金属，尤其是以镓为主体的各种合金室温液态金属，在柔性电子电路、增材制造、生物医学及软机器人等领域得到了广泛应用。利用室温液态金属良好的流动性可以有效地缓解锂电池电极体积变化所带来的电池失效；同时，液态金属的成分镓、铟、锡等可以与锂离子形成具有可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于保护锂金属的自愈合人工界面层的制备方法，其特征在于，所述方法包括：/n对铆定基体表面进行羟基化处理，获得羟基化基体；/n将液态金属与所述羟基化基体混匀，获得复合材料；/n将所述复合材料加入粘结剂和溶剂混匀，获得浆料；/n将所述浆料涂覆在固化基体上，后烘干，获得用于保护锂金属的自愈合人工界面层。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于保护锂金属的自愈合人工界面层的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
对铆定基体表面进行羟基化处理，获得羟基化基体；
将液态金属与所述羟基化基体混匀，获得复合材料；
将所述复合材料加入粘结剂和溶剂混匀，获得浆料；
将所述浆料涂覆在固化基体上，后烘干，获得用于保护锂金属的自愈合人工界面层。


2.根据权利要求1所述的一种用于保护锂金属的自愈合人工界面层的制备方法，其特征在于，所述铆定基体包括陶瓷材料和碳材料中的一种；所述陶瓷材料包括ZnO、Al2O3、SiO2、NiO2、MgO、LLZO、LLZTO、LLTO、LAGP和LATP中的至少一种；所述碳材料包括碳纤维、碳布、碳纸、碳纳米管、石墨烯、炭黑、乙炔黑和石墨中的至少一种。


3.根据权利要求2所述的一种用于保护锂金属的自愈合人工界面层的制备方法，其特征在于，当所述铆定基体为碳纤维、碳布和碳纸中的一种，所述方法还包括：
对铆定基体表面进行羟基化处理，获得羟基化基体；
将液态金属与所述羟基化基体混匀，获得用于保护锂金属的自愈合人工界面层。


4.根据权利要求1所述的一种用于保护锂金属的自愈合人工界面层的制备方法，其特征在于，所述对铆定基体表面进行羟基化处理，获得羟基化基体，具体包括：
将铆定基体分散在碱性溶液中调节pH至7～12，在100～240℃下反应1～20h，干燥后，获得羟基化基体。


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【专利技术属性】
技术研发人员：王木钦，王德宇，任重民，刘健，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42