一种复合锂金属负极、其制备方法及锂金属电池技术

本发明专利技术公开了一种复合锂金属负极、其制备方法及锂金属电池。所述制备方法包括：采用酸性溶液对层状硅酸盐黏土矿物材料进行预处理；在经过预处理的层状硅酸盐黏土矿物材料上原位生长金属有机框架，获得层状硅酸盐黏土矿物复合材料；将层状硅酸盐黏土矿物复合材料覆盖于集流体表面，获得复合材料膜；将所述复合材料膜与锂金属复合，获得复合锂金属负极。本发明专利技术的制备方法在层状硅酸盐黏土矿物材料表面原位生长金属有机框架，复合结构不仅具有丰富的空腔结构和高比表面积，还有高度有序的多孔结构，可控的孔径及拓扑结构，兼具无机

【技术实现步骤摘要】
一种复合锂金属负极、其制备方法及锂金属电池


[0001]本专利技术涉及锂金属电池
，尤其涉及一种复合锂金属负极、其制备方法及锂金属电池。

技术介绍

[0002]随着高端通讯、电动汽车、航空航天、无人机等新型产业的蓬勃发展，高能量密度储能成为电池领域发展的必然趋势。现有锂离子电池受限于正负极材料的理论比容量，难以实现能量密度的突破。近年来，金属锂负极得到研究人员的广泛关注，金属锂的比容量高达3860 mAh/g，密度仅为0.59 g/cm3，电位低至
‑
3.04 V，是最为理想的负极材料。因此，研发并生产锂金属电池体系，实现电池能量密度的跨越式提升对动力电池来说是十分迫切的。
[0003]锂金属负极由于优异的性能吸引了广泛的关注，但是将锂金属负极应用在锂金属电池体系中并非一项简单的工作，早期将锂金属负极商业化的皆因为锂金属负极的安全性问题折戟沉沙。究其原因，主要是在充电的过程中非均匀的锂沉积导致锂枝晶的持续生长，最终刺穿隔膜，引起正负极短路。此外，在循环过程中金属锂负极与电解液之间持续的副反应会导致电池的库伦效率的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合锂金属负极的制备方法，其特征在于，包括：采用酸性溶液对层状硅酸盐黏土矿物材料进行预处理；在经过预处理的层状硅酸盐黏土矿物材料上原位生长金属有机框架，获得层状硅酸盐黏土矿物复合材料；将所述层状硅酸盐黏土矿物复合材料覆盖于集流体表面，获得复合材料膜；将所述复合材料膜与锂金属复合，获得复合锂金属负极。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述层状硅酸盐黏土矿物材料包括蒙脱石、高岭石、埃洛石、绿脱石、伊利石以及绿泥石中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述酸性溶液包括盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、草酸溶液以及醋酸溶液中的任意一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，具体包括：将经过预处理的层状硅酸盐黏土矿物材料与金属离子化合物在有机溶剂中均匀混合，获得第一混合物；向所述第一混合物中加入有机配体并充分混合，从而获得第二混合物；从所述第二混合物中分离出固形物，获得所述层状硅酸盐黏土矿物复合材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述金属离子化合物包括硝酸锌、硝酸铜、醋酸锌、硝酸钴、氧化锌、乙酸铜、硝酸镍、钛酸丁酯、硫酸锰、醋酸锰、醋酸钴、醋酸镍以及氯化铁中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、正丁醇、环丙甲醇、2
‑
苯乙醇、4
‑
苯基
‑1‑
丁醇、全氟丁醇、3
‑
甲氧基丁醇中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述有机配体包括均苯二甲酸、均苯三甲酸、1，2
‑
二甲基咪唑、2，4
‑
二甲基咪唑、氯化1，3
‑
二甲基咪唑、2，6
‑
萘二甲酸、4，9
‑
二羧酸
‑
1，2，6，9
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周飞，周莉莎，徐文善，张跃钢，何俊，孙亢，温明明，蔡留留，
申请(专利权)人：安徽盟维新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：