一种锂电池用层状人工SEI制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于锂电池材料技术领域，公开了一种锂电池用层状人工SEI制备方法及其应用，该制备方法包括以下步骤：1)由二维纳米片制备二维纳米片层状结构；2)将具有高介电常数的压电高分子插入所述二维纳米片层状膜的层间；3)在步骤2)得到的层状薄膜原位制备或转移至锂负极表面，得到所述层状人工SEI。本发明专利技术制备的层状人工SEI表现出了比人工SEI更为出色的锂离子整流与传递、去溶剂化、锂盐解离能力和机械性能，装配的电池展示出更为优越的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂金属电池材料，具体涉及的是一种锂电池用层状人工sei制备方法及其应用。

技术介绍

1、随着电动汽车和储能系统的革新，其对电池比能的需求不断增加，锂金属阳极3860mah g-1的高理论比容量和最负电化学电位(与标准氢电位相比为-3.04v)有望满足高比能锂电池的需求。然而，然而，在整个锂电池充放电的电化学过程中由于li+分布不均和锂盐解离不充分将造成阳极界面浓度极化明显，导致锂枝晶生长严重。这对锂二次电池系统的广泛应用构成了实质性的障碍。

2、在阳极/电解质界面处形成的天然sei在稳定电池界面中起着关键作用，对于维持稳定锂金属电池的运行寿命至关重要。然而天然sei的马赛克结构往往会导致锂离子的时空分布不均和锂盐解离不充分，引发不规则的沉积行为。此外，sei的机械稳定性不足导致持续开裂和再生，不断消耗活性锂并引发电解质分解。随着纳米技术的发展，通过合理的纳米结构设计构建锂金属负极的人工sei层已成为一种很有前途且备受瞩目的策略。目前的人工sei主要分为无机材料和有机聚合物两类。然而，这两类人工sei自身的缺陷，如与锂金属的界面接触本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂电池用层状人工SEI制备方法，其特征在于：所述层状人工SEI具有规则取向性二维通道和高介电常数化学环境；

2.根据权利要求1所述的层状人工SEI的制备方法，其特征在于，步骤1)包括：制备二维纳米片分散液；分散液以热剪切、流延、抽滤、旋涂等技术手段形成液膜，然后挥发溶剂得到层状二维纳米片框架，框架厚度为30nm-20μm；其特征在于所述二维纳米片选自氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、MXene、g-C3N4和蛭石纳米片中的至少一种；所述分散液的溶剂为DMF、NMP、乙腈等有机溶剂的一种。

3.根据权利要求1所述的层状人工SEI的制备方法，其特征在于，二维纳米片分...

【技术特征摘要】

1.一种锂电池用层状人工sei制备方法，其特征在于：所述层状人工sei具有规则取向性二维通道和高介电常数化学环境；

2.根据权利要求1所述的层状人工sei的制备方法，其特征在于，步骤1)包括：制备二维纳米片分散液；分散液以热剪切、流延、抽滤、旋涂等技术手段形成液膜，然后挥发溶剂得到层状二维纳米片框架，框架厚度为30nm-20μm；其特征在于所述二维纳米片选自氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、mxene、g-c3n4和蛭石纳米片中的至少一种；所述分散液的溶剂为dmf、nmp、乙腈等有机溶剂的一种。

3.根据权利要求1所述的层状人工sei的制备方法，其特征在于，二维纳米片分散液为二维纳米片nmp分散液，其浓度为0.5-20g l-1；二维纳米片分散液通过热剪切的方法形成膜，二维纳米片层状框架的厚度为2μm；所述二维纳米片为氧化石墨烯纳米片。

4.根据权利要求1所述的层状人工sei的制备方法，其特征在于，步骤2)包括：二维纳米片分散液内溶解高介电常数压电高分子，使纳米片表面吸附高介电常数压电高分子链，获得人工sei前驱体液；人工sei前驱体液进一步通过热剪切驱动形成液膜，挥发溶剂获得高介电常数压电高分子插层的层状薄膜；所述的高介电常数高分子选自pvdf、pvdf-hfp、pvdf-trfe、pvdf-trfe...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈人杰，罗冲，吕睿鑫，刘冰然，刘艺，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：