【技术实现步骤摘要】
本申请属于锂离子电池，具体涉及一种锂金属电池及制备方法、用电装置。
技术介绍
1、锂金属由于其低氧化还原电位(-3.040v)和高能量密度(3861mah·g-1)而引起了人们的广泛关注。由于严重的界面问题，包括锂枝晶和充放电过程中锂负极的强烈体积变化，这引起锂负极表面sei膜破裂，进而导致电化学性能不理想，甚至导致内部短路以及热失控。构建富含li3n的sei层被认为是解决锂金属负极(lma)瓶颈的一种方法，通过在锂金属负极表面形成一层富含li3n的sei膜，可以有效促进均匀的锂沉积/剥离和抑制锂枝晶以及死锂的形成。
2、lino3可被用作将li3n引入sei层的添加剂，然而，在实际锂金属电解液的设计中，lino3对抑制死锂的形成和提高锂金属电性能作用并不明显，并未见明显提高，因此，如何对锂金属电池的负极进行改进，使其能配合lino3电解液形成富含li3n的sei膜，是目前需要解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种锂金属电池及制备方法、用电装置，旨在解决现有锂金属电解液对于抑制锂金属电池的锂枝晶和提升锂金属电池的导电性作用有限的问题。
2、一方面，本申请实施例提供一种锂金属电池的制备方法，包括如下步骤：
3、将金属氮化物溶解于第一有机溶剂中，形成金属氮化物溶液；
4、将所述金属氮化物涂覆喷洒于金属锂片表面，风干，在所述金属锂片表面形成复合膜；
5、将所述表面覆有复合膜的金属锂片与锂片组装成电池并进行电化学沉积，
6、将所述负极极片与正极极片进行组装，注入第一电解液，得到所述锂金属电池。
7、在一些实施例中，所述金属氮化物包括氮化钒、氮化铝、氮化铬、氮化镝、氮化钛、氮化钇、氮化钬、氮化钼、氮化铬、氮化铕、氮化镱、氮化铟、氮化镓、氮化钐、氮化镥、氮化锆、氮化铪、氮化钇、氮化镧、氮化铌或氮化钽中的一种或几种。
8、在一些实施例中，所述第一有机溶剂包括n-甲基吡咯烷酮、碳酸二甲酯、二甲基亚砜、n，n-二甲基甲酰胺或n-甲基-2-吡咯酮中的一种或几种。
9、在一些实施例中，所述金属氮化物在所述第一有机溶剂中的质量百分比为0.5％～10％。
10、在一些实施例中，所述金属氮化物溶液的涂覆厚度为5～104nm。
11、在一些实施例中，所述风干的温度为-80～-40℃、常温25±3℃。
12、在一些实施例中，所述风干的时间为6～20h。
13、在一些实施例中，将所述表面覆有复合膜的金属锂片与锂片组装成电池并进行电化学沉积的步骤，进一步包括：
14、将n片所述表面覆有复合膜的金属锂片与n+1片锂片依次间隔贴合，组装；
15、注入第二电解液，通电，完成电化学沉积；
16、其中，n＝1～20。
17、所述第二电解液为锂盐溶于第二有机溶剂形成的溶液，所述锂盐包括高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双二氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂中的一种或几种，所述第二有机溶剂包括n-甲基吡咯烷酮、碳酸二甲酯、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺或n-甲基-2-吡咯酮中的一种或几种。
18、在一些实施例中，所述通电的电流密度为0.1～10ma/cm2，剥离/沉积的面容量为0.1～50mah/cm2；循环圈数为1～20圈。
19、在一些实施例中，所述第一电解液包括溶质，所述溶质选自硝酸锂、硝酸钾、硝酸铷、硝酸铯、硝酸镍、硝酸锌、硝酸锰、硝酸铟、硝酸镁中的至少一种。
20、另一方面，本申请实施例提供一种锂金属电池，采用上述任一实施例中的制备方法制备得到，所述锂金属电池包括正极极片与负极极片，所述负极极片的面容量为0.1～5000mah/cm2。
21、最后，本申请实施例还提供一种用电装置，包含上述实施例中的电池。
22、本申请提供一种锂金属电池的制备方法，包括如下步骤：将金属氮化物溶解于第一有机溶剂中，形成金属氮化物溶液；将金属氮化物溶液涂覆于金属锂片表面，风干，在金属锂片表面形成复合膜；将表面覆有复合膜的金属锂片与锂片组装成电池并进行电化学沉积，制成负极极片；将负极极片与正极极片进行组装，注入第一电解液，得到锂金属电池。通过在锂表面引入金属与氮元素之间的极性键，能够在后续注入含有硝酸锂的电解液的工艺中改变氮氧键的离子共价属性，促进氮氧键断裂过程中的电子转移，进而促进硝酸根的还原及富含li3n的sei形成；同时，通过对表面覆有复合膜的金属锂片进行电化学沉积，能够在处理过的金属锂片表面沉积较为稳定的锂离子，从而增加锂金属电池中负极极片的面容量，提高锂金属电池的导电性。
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1.一种锂金属电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种锂金属电池的制备方法，其特征在于，所述金属氮化物包括氮化钒、氮化铝、氮化铬、氮化镝、氮化钛、氮化钇、氮化钬、氮化钼、氮化铬、氮化铕、氮化镱、氮化铟、氮化镓、氮化钐、氮化镥、氮化锆、氮化铪、氮化钇、氮化镧、氮化铌或氮化钽中的一种或几种；和/或，
3.根据权利要求1所述的一种锂金属电池的制备方法，其特征在于，所述金属氮化物在所述第一有机溶剂中的质量百分比为0.5％～10％。
4.根据权利要求1所述的一种锂金属电池的制备方法，其特征在于，所述金属氮化物溶液的涂覆厚度为5～104nm。
5.根据权利要求1所述的一种锂金属电池的制备方法，其特征在于，所述风干的露点为-80～-40℃、常温25±3℃；和/或，
6.根据权利要求1所述的一种锂金属电池的制备方法，其特征在于，将所述表面覆有复合膜的金属锂片与锂片组装成电池，并进行电化学沉积的步骤，进一步包括：
7.根据权利要求6所述的一种锂金属电池的制备方法，其特征在于，所述通电的电流密度为
8.根据权利要求1所述的一种锂金属电池的制备方法，其特征在于，所述第一电解液包括溶质，所述溶质选自硝酸锂、硝酸钾、硝酸铷、硝酸铯、硝酸镍、硝酸锌、硝酸锰、硝酸铟、硝酸镁中的至少一种。
9.一种锂金属电池，其特征在于，采用如权利要求1～7中任一项所述的制备方法制备得到，所述锂金属电池包括正极极片与负极极片，所述负极极片的面容量为0.1～5000mAh/cm2。
10.一种用电装置，其特征在于，包含如权利要求9所述的电池。
...【技术特征摘要】
1.一种锂金属电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种锂金属电池的制备方法，其特征在于，所述金属氮化物包括氮化钒、氮化铝、氮化铬、氮化镝、氮化钛、氮化钇、氮化钬、氮化钼、氮化铬、氮化铕、氮化镱、氮化铟、氮化镓、氮化钐、氮化镥、氮化锆、氮化铪、氮化钇、氮化镧、氮化铌或氮化钽中的一种或几种；和/或，
3.根据权利要求1所述的一种锂金属电池的制备方法，其特征在于，所述金属氮化物在所述第一有机溶剂中的质量百分比为0.5％～10％。
4.根据权利要求1所述的一种锂金属电池的制备方法，其特征在于，所述金属氮化物溶液的涂覆厚度为5～104nm。
5.根据权利要求1所述的一种锂金属电池的制备方法，其特征在于，所述风干的露点为-80～-40℃、常温25±3℃；和/或，
6.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱甜，马艳梅，马勇，胡波剑，李云明，苗力孝，苏甜，师悦，王宁，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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