一种多层锂基金属复合粉体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种多层锂基金属复合粉体及其制备方法和应用，属于锂基材料开发技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种多层锂基金属复合粉体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及锂基材料开发
，尤其涉及一种多层锂基金属复合粉体及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]金属锂粉和锂合金粉被广泛用于烷基锂
、
催化剂
、
聚合物
、
锂电池以及航空航天等应用领域
。
然而，由于金属锂具有高的反应活性
、
较大的粘性和较低的熔点
(180.5℃)
，难以通过机械粉碎等常规方法粉碎制备金属锂粉和锂合金粉
。
[0003]现有技术采用熔融分散法来制备金属钾粉和钾合金粉
。
该方法是一种将金属钾或者钾合金加热至熔化并通过高速搅拌或者雾化造粒以使之转变成液滴，然后冷却制成粉末的方法
。
该方法需要使用高沸点的烃油和用于洗涤的低沸点烃油，存在制备成本高
、
制备效率低所得产物结构不均一等问题，中国专利
CN113319286B
公开了一种锂粉生产方法，通过高压设备将熔融状态的金属锂以射流形式与挡板碰撞，得到金属锂粉，但是以上述方式制备得到的金属钾或者钾合金粉末仍然不能在环境中稳定存在，有易氧化
、
易吸潮
、
易与环境介质发生化学反应以及在电容器制备领域作为负极导致充放电过程中产生锂枝晶等缺陷
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种多层锂基金属复合粉体，以解决现有技术中锂基金属粉材料稳定性较差的问题
。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种多层锂基金属复合粉体，所述多层锂基金属复合粉体是以锂基金属和惰性材料为原料制备得到的复合粉体；
[0007]所述多层锂基金属复合粉体的单颗粒微观结构为多层结构，所述多层结构包括锂基金属层和位于锂基金属层两侧的惰性材料层
。
[0008]优选的，所述惰性材料选自碳材
、
钛
、
铬
、
镍
、
金属氧化物
、
金属氮化物
、
金属碳化物
、
不锈钢或陶瓷中的一种或几种
。
[0009]优选的，所述锂基金属为金属锂或锂基合金
。
[0010]优选的，所述锂基合金的含锂量以质量比计，为
0.1
～
99.9
％
。
[0011]优选的，所述锂基金属层和惰性材料层的厚度为
0.1nm
～
10
μ
m。
[0012]本专利技术还提供了上述多层锂基金属复合粉体的制备方法，包括以下步骤：
[0013]S1.
采用气相沉积技术将惰性材料涂布于基板表面，得到惰性材料层；
[0014]S2.
采用气相沉积技术将锂基金属涂布于惰性材料层表面，得到锂基金属层；
[0015]S3.
采用气相沉积技术将惰性材料涂布于锂基金属层表面，得到惰性材料层，基板表面形成惰性材料层位于锂基金属层两侧的产物；
[0016]S4.
重复
S2
～
S3
，所述重复的次数为0～
1000
次，得到基板表面的复合膜层；
[0017]S5.
将基板表面的复合膜层进行粉碎，得到多层锂基金属复合粉体
。
[0018]优选的，所述气相沉积技术包括物理气相沉积技术
、
化学气相沉积技术和物理
‑
化学结合气相沉积技术；
[0019]所述物理气相沉积技术包括真空蒸镀
、
磁控溅射
、
离子束溅射
、
电弧等离子体镀膜
、
脉冲激光沉积
、
原子层沉积或电子束蒸镀；
[0020]所述化学气相沉积技术包括热
CVD、
等离子体辅助
CVD
或
MOCVD。
[0021]优选的，所述
S1
～
S4
在真空条件下进行；
[0022]所述真空条件的真空度为5×
10
‑4～5×
104Pa。
[0023]优选的，所述
S1
～
S4
在工艺气体存在的条件下进行；
[0024]所述工艺气体为氩气
、
氮气
、
氧气
、
含碳气体或含锂气体中的一种或几种
。
[0025]本专利技术还提供了上述多层锂基金属复合粉体以及上述制备方法得到的多层锂基金属复合粉体在制备电容器
、
陶瓷
、
玻璃
、
润滑剂
、
制冷液
、
核工业材料或填料中的应用
。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027]本专利技术提供的多层锂基金属复合粉体中，位于锂基金属层两侧的惰性材料层起到包覆作用，使锂基金属粉不仅具有锂基金属性能
、
还可以在大气环境下稳定存在，解除了锂基金属材料的不稳定性带来的应用限制，为推广应用锂基金属材料提供了新产品
。
附图说明
[0028]图1为锂基金属复合粉体特征图，标尺：
30
μ
m
；
[0029]图2为锂基金属复合粉体特征图，标尺：8μ
m
；
[0030]图3为锂基金属复合粉体特征图，标尺：2μ
m。
具体实施方式
[0031]本专利技术提供了一种多层锂基金属复合粉体，所述多层锂基金属复合粉体是以锂基金属和惰性材料为原料制备得到的复合粉体；所述多层锂基金属复合粉体的单颗粒微观结构为多层结构，所述多层结构包括锂基金属层和位于锂基金属层两侧的惰性材料层，所述惰性材料优选为碳材
、
钛
、
铬
、
镍
、
金属氧化物
、
金属氮化物
、
金属碳化物
、
不锈钢或陶瓷中的一种或几种；所述锂基金属优选为金属锂或锂基合金，以质量比计，所述锂基合金的含锂量优选为
0.1
～
99.9
％，所述锂基金属层和惰性材料层的厚度优选为
0.1nm
～
10
μ
m
，进一步优选为
100
～
300nm。
[0032]本专利技术还提供了上述多层锂基金属复合粉体的制备方法，包括以下步骤：
[0033]S1.
采用气相沉积技术将惰性材料涂布于基板表面，得到惰性材料层；
[0034]S2....

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多层锂基金属复合粉体，其特征在于，所述多层锂基金属复合粉体是以锂基金属和惰性材料为原料制备得到的复合粉体；所述多层锂基金属复合粉体的单颗粒微观结构为多层结构，所述多层结构包括锂基金属层和位于锂基金属层两侧的惰性材料层
。2.
根据权利要求1所述的多层锂基金属复合粉体，其特征在于，所述惰性材料选自碳材
、
钛
、
铬
、
镍
、
金属氧化物
、
金属氮化物
、
金属碳化物
、
不锈钢或陶瓷中的一种或几种
。3.
根据权利要求1所述的多层锂基金属复合粉体，其特征在于，所述锂基金属为金属锂或锂基合金
。4.
根据权利要求3所述的多层锂基金属复合粉体，其特征在于，以质量比计，所述锂基合金的含锂量为
0.1
～
99.9
％
。5.
根据权利要求1所述的多层锂基金属复合粉体，其特征在于，所述锂基金属层和惰性材料层的厚度为
0.1nm
～
10
μ
m。6.
权利要求1～5任一项所述的多层锂基金属复合粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.
采用气相沉积技术将惰性材料涂布于基板表面，得到惰性材料层；
S2.
采用气相沉积技术将锂基金属涂布于惰性材料层表面，得到锂基金属层；
S3.
采用气相沉积技术将惰性材料涂布于锂基金属层表面，得到惰性材料层，基板表面形成惰性材料层位于锂基金属层两侧的产物；
S4.
重复
S2
～
S3
，所述重复的次数为0～
100...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨武保，邓智林，杨尚武，窦国爱，付前玉，
申请(专利权)人：四川万邦胜辉新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：