一种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一种碱金属负极及其制备方法和应用，属于碱金属二次电池领域的电极和电池构建方法。所述的碱金属SEI膜可通过有机酸蒸汽与碱金属原位反应获得。所得均匀、致密人工SEI膜兼具有机物和无机物特性，能够在提升SEI膜机械强度的同时，提高SEI膜的离子电导率，进而促进碱金属离子的均匀沉积，最终抑制枝晶的形成。因此，本发明专利技术的人工SEI膜具有机械强度高、离子电导率高、致密且均一等优点。通过使用该人工SEI膜的碱金属负极与正极活性物质组装全电池进行充放电循环测试，发现所得人工SEI膜可以有效提升碱金属电池的比容量和充放电循环稳定性，具有良好的应用潜力。具有良好的应用潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种碱金属负极及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于碱金属电池领域，具体涉及一种人工SEI(人工固态电解质界面层)的合成方法及其在碱金属二次电池领域的应用。

技术介绍

[0002]传统的锂离子电池由于其能量密度有限，难以满足人们日益提升的需求。开发具有高能量密度电池系统势在必行。在所有可选的负极材料中，碱金属负极由于其高理论比容量和低氧化还原电位而被认为是最具开发潜力的下一代负极材料(Joule 2019,3,2334
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2363)。然而，枝晶生长导致的循环性能差和严重的安全问题限制了碱金属负极的商业化，主要的原因可归结为：(1)碱金属离子的不均匀沉积导致无法控制的枝晶生长刺穿隔膜，带来巨大的安全问题。(2)碱金属和电解液的消耗导致低库仑效率。碱金属负极和有机电解液之间的自发不可逆反应会在负极表面形成一种固态电解质界面(SEI)。SEI膜在充放电过程中会发生破裂，进而导致碱金属和电解液持续反应。(3)碱金属负极在充放电过程中的体积膨胀，会导致碱金属负极出现粉化和脱落等现象。
[0003]已有研究表明有，通过向电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱金属负极的制备方法，其特征在于，在集流体上辊压碱金属作为电池负极，并用有机酸蒸汽在碱金属负极表面修饰，获得具有人工固态电解质界面层的碱金属负极。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的碱金属为锂、钠和钾及其合金材料中的至少一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的集流体为铜集流体、不锈钢集流体、镍集流体、碳集流体和复合集流体中的至少一种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的有机酸蒸汽原位修饰时间1s
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10min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述辊压碱金属负极的厚度从10μm
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5mm。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的有机酸包括羟酸(...

【专利技术属性】
技术研发人员：方晓亮，郑莹，王超志，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：