一种高碳含量的锂带及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高碳含量的锂带及其制备方法。高碳含量的锂带包括质量分数为20％至80％的亲锂碳材料，具有亲锂碳材料和金属锂的复合物的内层、氧化态锂的化合物的外层和位于内层与外层之间的由所述亲锂碳材料支撑的间隙层，其中，内层与外层之间的间隙层厚度为0.1微米至2微米，外层厚度为50nm至1微米。该含碳锂带外层(表面壳层)可作为人工固态电解质层(SEI)，可有效防止含碳锂带的氧化，避免高碳含量锂带的安全隐患。该锂带内层与外层之间间隙层的存在，可以为锂的沉积预留一部分空间，可有效抑制锂带表面枝晶的形成和生长。而含碳锂带内层的金属锂可作为正极容量补偿剂，补充循环过程中正极片损失的活性锂，延长电池的循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属锂带加工领域，尤其涉及一种高碳含量的锂带及其制备方法。

技术介绍

1、金属锂作为终极负极材料，一直是负极材料领域研究的热点。但金属锂材料本身固有的缺陷，导致其作为负极时，具有巨大体积膨胀，该特性导致金属锂表面的锂枝晶断裂，并形成大量的“死锂”。死锂生成后，金属锂的容量和库伦效率进一步下降，金属锂表面的阻抗增大，这使得金属锂负极的循环寿命大大缩短。

2、为了解决金属锂体积膨胀的问题，一般使用碳材料作为宿主材料，来缓解金属锂的体积膨胀。但是碳材料与金属锂浸润性差，很难制备高碳含量的金属锂产品。在一些专利中，将碳材料直接辊压在金属锂带表面制备含碳锂带，但是碳材料只分布在金属锂表面，对缓解整个金属锂带的体积膨胀作用很小，并且碳材料底部的金属锂拔除之后，碳材料表面就会出现结构塌陷，造成固态电解质层的破裂。另外，通过对碳布等碳材料进行处理，然后再与熔融锂进行复合制备含碳锂带，虽然金属锂拔出后不会造成结构的塌陷，但是该含碳锂带作为负极时，正极金属锂会直接沉积在其表面，对抑制锂枝晶的形成作用微乎其微。

3、尽管碳材料作为宿主材料不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高碳含量的锂带，其特征在于，包含质量分数为20％至80％的亲锂碳材料，并且所述锂带具有：

2.根据权利要求1所述的高含碳量的锂带，其特征在于，所述氧化态锂的化合物为氮化锂、碳酸锂、氧化锂、过氧化锂和卤化锂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的高含碳量的锂带，其特征在于，所述亲锂碳材料包括石墨、碳纳米管、石墨烯、软碳、硬碳、中间相碳微球中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的高含碳量的锂带，其特征在于，所述内层中的金属锂为纯金属锂或锂合金。

5.根据权利要求1所述的高含碳量的锂带，其特征在于，所述间隙层具有由所述亲锂碳材料形成的、未...

【技术特征摘要】

1.一种高碳含量的锂带，其特征在于，包含质量分数为20％至80％的亲锂碳材料，并且所述锂带具有：

2.根据权利要求1所述的高含碳量的锂带，其特征在于，所述氧化态锂的化合物为氮化锂、碳酸锂、氧化锂、过氧化锂和卤化锂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的高含碳量的锂带，其特征在于，所述亲锂碳材料包括石墨、碳纳米管、石墨烯、软碳、硬碳、中间相碳微球中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的高含碳量的锂带，其特征在于，所述内层中的金属锂为纯金属锂或锂合金。

5.根据权利要求1所述的高含碳量的锂带，其特征在于，所述间隙层具有由所述亲锂碳材料形成的、未被锂填充的空隙。

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德钰，陈强，牟瀚波，郇庆娜，孙兆勇，
申请(专利权)人：天津中能锂业有限公司，
类型：发明
国别省市：