一种具有内嵌三维骨架结构的超薄富锂合金及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有内嵌三维骨架结构的超薄富锂合金及其制备方法和应用，属于锂电池技术领域，本发明专利技术通过改变异种物质的种类及与锂元素的比例，并配合具有一定倾斜角度、运动速度和冷却速度的流延衬底，共同调控富锂合金溶液对流延衬底的粘附力、浸润性及冷却过程中的相分离行为，以此调整富锂合金层的厚度、表面状态、与流延衬底的结合状态及三维骨架的形貌结构。本发明专利技术采用倾斜熔融流延法制备具有内嵌三维骨架结构的超薄富锂合金，且薄膜厚度可在相对较大范围内变化，具有简单高效、适用范围广和可实现批量化连续生产的特点。范围广和可实现批量化连续生产的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种具有内嵌三维骨架结构的超薄富锂合金及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及锂电池
，具体涉及到一种具有内嵌三维骨架结构的超薄富锂合金及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]金属锂负极作为下一代高能量密度电池的理想负极材料，已经获得了广泛关注。由于金属锂的比容量是当前商用正极活性材料比容量的十倍以上，且商用正极材料中含有大量的锂，因此最佳的锂负极厚度常常在100μm以下。但是由于锂枝晶生长导致的安全隐患，金属锂负极难以直接在商业应用上取得突破。采用锂合金负极取代锂负极是一个可能的解决办法。
[0003]锂合金由于异种元素的添加增加了材料力学强度、降低了延展性，导致机械辊压法很少应用于合金薄带的制备，尤其是很难制备厚度小于100μm的锂合金层。磁控溅射、蒸发镀膜等物理气相沉积的方法常用于制备锂合金薄膜，但由于镀膜速度较慢，不适合于制备厚度在3μm以上的锂合金薄膜。化学沉积是一种制备合金材料的常用方法，但由于金属锂的特殊性，一般是在金属锂负极的表面上采用电镀或者化学镀的方法沉积一层厚度较薄的金属，然后与锂发生合金化反应获得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有内嵌三维骨架结构的超薄富锂合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将熔融状态的锂合金转移至匀速运动且倾斜放置的预热后的衬底上进行流延，冷却，得到具有内嵌三维骨架结构的超薄富锂合金。2.如权利要求1所述的具有内嵌三维骨架结构的超薄富锂合金的制备方法，其特征在于，所述熔融状态的锂合金的制备包括以下过程：将异种物质加入熔融状态的锂液中，熔化形成后得到熔融状态的锂合金；其中，锂合金中锂的质量比例大于50％。3.如权利要求2所述的具有内嵌三维骨架结构的超薄富锂合金的制备方法，其特征在于，所述异种物质包括硼、镁、铝、硅、镍、铜、锌、银、铟和锡单质中的至少一种；所述流延衬底为铜箔、镍箔、钛箔、不锈钢箔、聚酰亚胺膜、碳布或碳毡。4.如权利要求1所述的具有内嵌三维骨架结构的超薄富锂合金的制备方法，其特征在于，所述流延衬底与水平方向的倾斜角度为10～170度；流延衬底的运动速度为1～100cm/s；所述冷却至50℃的时间是5～6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晶泽，邢健雄，王子豪，刘芋池，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：