一种有机无机固态界面复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于锂金属电池技术领域，具体涉及一种有机无机固态界面复合材料及其制备方法和应用。本发明专利技术将聚乙二醇基聚合物和碳酸酯基有机物通过光固化聚合形成的有机聚合物能够与锂金属板表面通过化学键结合，而金属盐和锂金属板反应形成锂化合物，使得人工固态界面膜与锂金属板之间接触更加紧密，从而减少电解液和金属锂反应，避免锂枝晶的形成，而且，金属盐在有机聚合物中的掺杂，打乱了有机聚合物的有序度，增加锂离子的传输孔道，提高锂离子的电导率，由于界面膜锂离子电导率的提高，从而促进了锂离子在锂金属表面的均匀沉积，进而提高了锂离子在大电流倍率下的稳定性。了锂离子在大电流倍率下的稳定性。了锂离子在大电流倍率下的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种有机无机固态界面复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂金属电池
，具体涉及一种有机无机固态界面复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着清洁能源不断发展，人们对具有较高的安全性和比能量的高比能锂电池的需求越来越多。而高比能锂电池不仅存在液态电解液易泄露、易燃烧等安全隐患，还存在液态电解液易与金属锂发生反应从而消耗有限的活性金属锂的问题。因此，阻断液态电解液与锂金属之间的反应的问题亟待解决。
[0003]为了减少电解液和锂金属的反应，抑制锂枝晶的形成，研究人员尝试了多种办法，例如：在电解液中添加添加剂、更新电解液、采用简单涂覆界面膜的方法等。目前，人们大多采用柔韧性好、机械能高的有机无机复合固态界面膜来保护锂金属板，使其不与液态电解液发生反应，抑制锂枝晶的生长，减少因锂枝晶的生长导致的锂离子电池在循环过程中电极和电解液界面的不稳定，减少对固态界面膜的破坏，减少锂枝晶在生长过程中对电解液的消耗，从而避免库伦效率的降低，还可以避免由于锂枝晶刺穿隔膜导致锂离子电池内部短路从而造成电池的热失控。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机无机固态界面复合材料的制备方法，包括以下步骤：将聚乙二醇基聚合物、碳酸酯基化合物、金属盐、有机溶剂和光引发剂混合，得到原料液；将所述原料液在锂金属板表面进行原位光固化反应，得到有机无机固态界面复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇基聚合物包括聚乙二醇或聚氧化乙烯；所述碳酸酯基有机物包括碳酸二甲酯、碳酸亚乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种或几种。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇基聚合物和碳酸酯基有机物的摩尔比为(3～4.5):(1～2.5)。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐包括锂盐和/或铜盐；所述锂盐包括LiAsF6、LiBF4、LiCH3SO3、LiClO4、LiNO3、LiPO2F2、LiCF3SO3、LiPF6和双三氟甲磺酰亚胺锂中的一种或几种；所述铜盐包括溴化亚铜、氯化亚铜和氟化铜中的一种或几种；所述聚乙二醇基聚合物与金属盐的摩尔比为(1～5):(7～11)。5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括乙腈、四氢呋喃、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基乙酰胺和N
‑
甲基吡咯烷酮中的一种或几种；所述聚乙二醇基聚合物和有机溶剂的摩尔比为(3～3.5):(5～5.5)。6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述光引发剂包括2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基丙酮、1
‑
羟基环己基苯基甲酮、2
‑
甲基
‑2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉龙，卢微，林林，谢海明，陈思如，孙立群，丛丽娜，
申请(专利权)人：吉林省东驰新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：