一种金属锂复合电极、制备方法、应用及电池技术

本发明专利技术公开了一种金属锂复合电极、制备方法、应用及电池。所述制备方法包括下列步骤：(1)将二维过渡金属氮化物纳米片粉末进行球磨分散后真空干燥烘干；(2)将二维过渡金属氮化物纳米片粉末均匀铺洒在金属锂箔表面，进行辊压，得到复合片；(3)将该复合片进行折叠后再进行辊压；(4)反复重复步骤(3)，得到复合电极。本发明专利技术提供的方法可以避免锂金属负极表面易发生的不均匀锂沉积和剥离导致的“锂枝晶”以及“死锂”问题，从而提升电极的库伦效率并延长其循环寿命。二维过渡金属氮化物具有优异亲锂特性，可以诱导金属锂二维的成核和生长，同时可以为金属锂沉积提供较大的比表面积、降低局部电流密度，进一步抑制金属锂枝晶的生长。进一步抑制金属锂枝晶的生长。进一步抑制金属锂枝晶的生长。

【技术实现步骤摘要】
一种金属锂复合电极、制备方法、应用及电池


[0001]本专利技术属于金属锂电极
，更具体地，涉及一种金属锂复合电极、制备方法、应用及电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池作为电动车、电子设备以及无人机等产品的主要动力来源，不断提升其能量密度势在必行。相比于传统的锂离子电池负极材料(石墨负极)，金属锂具有更低的还原电势(
‑
3.04V，vs H
+
/H2)以及更高的理论比容量(3860mAh g
‑1)，可以极大地提高电池的能量密度。但是，锂金属在电池充放电过程中，表面易形成“锂枝晶”以及“死锂”，导致低的库伦效率、短的电池循环寿命，甚至由于电池短路而引发热失控乃至爆炸等安全问题。以上问题极大地限制了金属锂负极在高比能电池中的应用。构建高性能的锂金属复合电极是实现均匀锂沉积/剥离行为、抑制锂枝晶生长的重要方法之一。
[0003]常用的制备含锂复合电极的骨架材料主要包括泡沫铜、泡沫镍以及碳纤维等碳材料，这些材料表面往往是不亲锂的，导致金属锂在材料表面沉积不均匀以及高的沉积过电位；因而，通常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属锂复合电极的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)将二维过渡金属氮化物纳米片粉末进行预处理后真空干燥烘干；(2)将所述二维过渡金属氮化物纳米片粉末均匀铺洒在金属锂箔表面，进行辊压，得到复合片；(3)将该复合片进行折叠后再进行辊压；(4)重复步骤(3)，得到复合电极。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中预处理过程为球磨或超声处理。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二维过渡金属氮化物纳米片粉末为二维氮化钼纳米片粉末、二维氮化钛纳米片粉末、二维氮化钒纳米片粉末、二维氮化铬纳米片粉末、二维氮化锆纳米片粉末、二维氮化铌纳米片粉末、二维氮化钽纳米片粉末或二维氮化钨纳米片粉末。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述二维过渡金属氮化物纳米片粉末的厚度为5

【专利技术属性】
技术研发人员：霍开富，高德，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：