【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池材料，具体涉及一种具有三维立体结构的锂电池负极材料的制备方法及锂电池。
技术介绍
1、锂枝晶的形成及生长本质上是一个界面反应的问题，界面的组成、结构和表面能垒等因素关系到锂离子在其界面的迁移，各种因素相互影响最终反映到锂的沉积形貌上。其中，带隙宽、稳定性好且机械性能高的lif被认为是能够显著提高sei性能的有利组分，其相对更低的表面能垒(～0.19ev)能够有利促进锂离子在sei中的快速迁移。然而，传统使用富氟溶剂和富氟锂盐的方法不仅会反复消耗金属锂和电解液，引入的不利于锂离子迁移的li2o、li2co3、lioh等成分会导致sei组成、结构和机械性能的不均，当sei由具有不同离子电导率的多个组分组成时，空间变化的离子电导率将导致不同位置的锂电镀/剥离体积存在较大差异，导致sei在循环过程中容易因内应力不均、体积形变等问题极易破裂；现有技术中针对该问题可通过预处理方式预先在金属锂表面沉积一层lif，或者通过蒸镀金属氟化物(nif4、mnf4、cuf4、cuf3)和稀有气体氟化物(xef6、krf2)也能产生f2，可以在金属锂表面形成一层能够抑制锂枝晶生长的lif致密保护层，但是该过程需要依赖于蒸镀仪这些较为精密的仪器，反应过程需要精确控制温度、时间等参数，并且由于金属锂的活泼性需要营造一个苛刻的惰性环境，种种条件限制了样品的大规模量产。并且不管是固液还是固气原位反应都只能在金属锂表面引入lif，而该lif会在电镀/剥离过程中sei反复的破裂/重整过程中被损耗，导致lif无法维持长时间的保护作用，需要再次消耗金属
2、中国专利cn112331828b公开了一种具有层状和垂直取向结构的复合锂负极的制备方法，包括将锂带和聚合物微纳米纤维膜叠放，然后进行辊压，使聚合物微纳米纤维膜粘连在锂带的表面；将聚合物微纳米纤维膜和锂带进行卷绕，形成聚合物纳米纤维膜和锂带层层包裹的卷芯状，得到锂带和聚合物微纳米纤维膜交替排列的层状结构；将层状结构沿着横截面的方向进行切割，即得到层状和垂直取向结构的复合锂负极。该方法制备得到的复合锂负极改善了锂沉积形貌，抑制锂枝晶生长，从而提高电池循环性能与安全性；然而采用该方法制得的复合锂负极无法长时间起到保护作用，并且制备环境较为严苛，无法满足商业化应用控制电解液用量和提高电极利用率的低成本目标。
技术实现思路
1、针对现有技术中的以锂带和聚合物微纳米纤维进行叠放，随后进行辊压、卷绕从而形成聚合物纳米纤维膜和锂带交替排列的层状结构来获得锂电池负极材料的方法中，存在着复合锂金属无法长时间起到保护作用，并且制备环境较为严格的缺陷；提供一种能够促进锂离子快速迁移并且在电镀过程中形成平整沉积形貌，均匀释放锂离子并作为添加剂迁移到界面膜层中的锂电池负极材料。
2、本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种锂电池负极材料的制作方法，包括如下步骤：步骤一：将氟化锂或者全氟辛基乙醇，与金属锂按照质量比范围0.05:0.095～0.15:0.85的比例进行收集储存；步骤二：在惰性气体环境下，将氟化锂或者全氟辛基乙醇布置在金属锂的表面上，随后通过翻叠金属锂的方式将氟化锂或者全氟辛基乙醇包覆在金属锂的中间，形成包覆结构；步骤三：将步骤三中得到的具有包覆结构的材料行进行辊压，得到具有立体结构的复合金属锂负极材料。
3、进一步的，在步骤一中，当选用氟化锂与金属锂进行混合时，氟化锂和金属锂之间的质量比为0.1:0.9、0.2:0.8、0.3:0.7或者0.4:0.6；当选用全氟辛基乙醇与金属锂进行混合时，全氟辛基乙醇与金属锂之间的质量比例为0.05:0.95、0.1:0.9或者0.15:0.85。
4、进一步的，在步骤二中，将氟化锂或者全氟辛基乙醇通过涂覆或者喷涂的方式布置在金属锂表面上。
5、进一步的，在步骤二中，在将氟化锂设置在金属锂的表面上时，氟化锂的质量为总质量的0.05～50％。
6、进一步的，在步骤三中，将外周包覆有金属锂的氟化锂或者全氟辛基乙醇进行多次折叠辊压。
7、进一步的，在步骤三中，将外周包覆有金属锂的氟化锂或者全氟辛基乙醇进行辊压时的外部温度为0～150℃。
8、本申请还公开了一种锂电池，包括电池隔膜、锂电池负极、锂电池正极和电解质液，锂电池负极和电池正极分别设置在所述电池隔膜的两侧，锂电池负极、锂电池正极和电池隔膜浸泡在电解质液中，
9、锂电池负极包括金属锂和氟化锂或者全氟辛基乙醇，氟化锂或者全氟辛基乙醇融合在金属锂上；
10、锂电池负极通过一种锂电池负极材料的制作方法制作得到；
11、锂电池正极包括铝箔，铝箔上涂覆有由n-甲基吡咯烷酮、磷酸铁锂、导电炭和聚偏氟乙烯混合组成的浆料；其中磷酸铁锂、导电炭和聚偏氟乙烯的质量比为8:1:1。
12、电解质液：电解质液为litfsi/dmc+dec，电解质也中含有质量分数为1％的lino3添加剂，电解质液的总量为50ul。
13、进一步的，锂电池正极的铝箔的厚度为16～18um，锂电池正极的整体厚度为70～90mm，锂电池正极中活性物质的负载量为7mg/cm2。
14、进一步的，锂电池负极中，当锂电池负极包括金属锂和氟化锂时，氟化锂的质量占比为20％，当锂电池负极包括金属锂和全氟辛基乙醇时，全氟辛基乙醇的质量占比为10％。
15、进一步的，电解质液的物质的量浓度为1～5摩尔/升。
16、本专利技术所述的一种锂电池负极材料的制作方法，通过将氟化锂或者全氟辛基乙醇与金属锂进行辊压混合后得到具有立体结构的复合金属锂负极材料，使得氟化锂或者全氟辛基乙醇渗透到金属锂当中；通过测试可知循环1000小时后，相比于普通锂电池，具有较低的过电势；并且在循环过程当中能够形成表面平整、颗粒感很强的氟化锂界面，促进了锂离子额快速迁移并且形成平整的沉积形貌，有利于后期在金属锂上形成sei膜，可以防止锂枝晶的沉积现象；也有利于电池的稳定性和长时间循环。
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1.一种锂电池负极材料的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料的制作方法，其特征在于：在步骤一中，当选用氟化锂与金属锂进行混合时，氟化锂和金属锂之间的质量比为0.1:0.9、0.2:0.8、0.3:0.7或者0.4:0.6；当选用全氟辛基乙醇与金属锂进行混合时，全氟辛基乙醇与金属锂之间的质量比例为0.05:0.95、0.1:0.9或者0.15:0.85。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料的制作方法，其特征在于：在步骤二中，将氟化锂或者全氟辛基乙醇通过涂覆或者喷涂的方式布置在金属锂表面上。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料的制作方法，其特征在于：在步骤二中，将氟化锂布置在金属锂的表面上时，氟化锂的质量为总质量的0.05～50％。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料的制作方法，其特征在于：在步骤三中，将外周包覆有金属锂的氟化锂或者全氟辛基乙醇进行多次折叠辊压。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池负极材料的制作方法，其特征在于：在步骤三中，将将外周包覆有金属
7.一种锂电池，包括电池隔膜、锂电池负极、锂电池正极和电解质液，所述锂电池负极和所述锂电池正极分别设置在所述电池隔膜的两侧，所述锂电池负极、所述锂电池正极和所述电池隔膜浸泡在所述电解质液中，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种锂电池，其特征在于：所述锂电池正极的铝箔的厚度为16～18um，所述锂电池正极的整体厚度为70～90mm，所述锂电池正极中活性物质的负载量为7mg/cm2。
9.根据权利要求7所述的一种锂电池，其特征在于：在所述锂电池负极中，当所述锂电池负极包括金属锂和氟化锂时，所述氟化锂的质量占比为20％；当所述锂电池负极包括金属锂和全氟辛基乙醇时，所述全氟辛基乙醇的质量占比为10％。
10.根据权利要求9所述的一种锂电池，其特征在于：所述电解质液的物质的量浓度为1～5摩尔/升。
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池负极材料的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料的制作方法，其特征在于：在步骤一中，当选用氟化锂与金属锂进行混合时，氟化锂和金属锂之间的质量比为0.1:0.9、0.2:0.8、0.3:0.7或者0.4:0.6；当选用全氟辛基乙醇与金属锂进行混合时，全氟辛基乙醇与金属锂之间的质量比例为0.05:0.95、0.1:0.9或者0.15:0.85。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料的制作方法，其特征在于：在步骤二中，将氟化锂或者全氟辛基乙醇通过涂覆或者喷涂的方式布置在金属锂表面上。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料的制作方法，其特征在于：在步骤二中，将氟化锂布置在金属锂的表面上时，氟化锂的质量为总质量的0.05～50％。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池负极材料的制作方法，其特征在于：在步骤三中，将外周包覆有金属锂的氟化锂或者全氟辛基乙醇进行多次折叠辊压。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑远辉，陈崇启，罗宇，江莉龙，张卿，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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