一种高熵锂合金负极及其制备方法技术

本发明专利技术属于锂电池技术领域，公开了一种高熵锂合金负极、固态电池及其制备方法，将金属锂与其他多种金属或非金属在高温下加热熔融，得到锂合金相及非锂合金相构成的多相高熵合金液体；将多相高熵合金液体冷却至室温，得到多相高熵合金的微纳米化三维骨架网络结构；其中，高熵锂合金负极材料中的锂原子占总原子比为20～50％，其他金属和/或非金属占总原子比为1～50％。本发明专利技术的微纳米尺寸的三维骨架高熵合金网络结构，有利于提高负极的真实比表面积，有效降低局部电流密度，抑制锂枝晶的生成；高熵合金骨架网络含有惰性合金组分，有利于提升三维骨架的稳定性及负极体积的恒定，并提高三维骨架的亲锂性，从而提升电池的循环寿命。从而提升电池的循环寿命。从而提升电池的循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种高熵锂合金负极及其制备方法


[0001]本专利技术属于锂电池
，尤其涉及一种高熵锂合金负极及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，锂离子电池自上世纪九十年代成功商业化以来，已成为当下最流行的移动储能方式之一，促进了消费电子、电力交通、军工产品及医疗设备的快速发展与进步。但随着社会的不断发展，基于石墨负极(372mAh/g)的锂离子电池越来越难以满足日益增长市场需求。金属锂具有超高的理论比容量(3860mAh/g)、最低的电化学电位(
‑
3.04V vs标准氢电极)和超低的密度(0.53g/cm3)，是下一代锂二次电池负极材料的“圣杯”。
[0003]金属锂负极在使用过程中，由于不均匀的锂沉积行为导致大量的锂枝晶生成，而锂枝晶有可能会刺穿隔膜，引发电池短路，引起电池着火和爆炸等安全问题。此外，无“宿主结构”的锂沉积及“死锂”的产生还导致金属锂负极的体积膨胀，由此引起电池出现形变，缩短循环寿命。上述这些原因导致金属锂负极的商业化进程受到严重阻碍，迄今尚未量产应用。
[0004]为了解决金属锂负极所存在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高熵锂合金负极制备方法，其特征在于，高熵锂合金负极制备方法包括：采用高温熔融冶金的方式获得含锂元素及多种金属/非金属元素的高熵合金液体；将高熵合金液体利用降温冷却过程的相分离作用，得到含有锂合金相及非锂合金相的多相高熵合金负极材料；其中，高熵锂合金负极材料中的锂原子占总原子比为20～50％，其他金属和/或非金属占总原子比为1～50％。2.如权利要求1所述的高熵锂合金负极制备方法，其特征在于，高熵锂合金负极制备方法包括以下步骤：步骤一，在高温下，获得锂与其他多种金属或非金属元素的熔融合金液体；步骤二，将熔融合金液体冷却至室温，得到高熵锂合金负极材料。3.如权利要求2所述的高熵锂合金负极制备方法，其特征在于，步骤一中，在300～1000℃的温度条件下将金属锂与其他多种金属和/或非金属加热熔融得到高熵合金液体。4.如权利要求2所述的高熵锂合金负极制备方法，其特征在于，步骤一中，其他金属和/或非金属元素为Na、K、Mg、Ca、Ba、Ni、Zn、Al、In、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晶泽，邢健雄，陈筱筱，魏超慧，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：