一种双层复合多功能CEI膜结构及其制备方法技术

本发明专利技术涉及锂电池技术领域，公开了一种双层复合多功能CEI膜结构及其制备方法，包括在正极表面从下至上依次构建的复合内层膜和外层保护膜；所述复合内层膜包括LiF、Li<subgt;2</subgt;ZrO<subgt;3</subgt;和LiNbO<subgt;3</subgt;；所述外层保护膜为Li<subgt;3</subgt;PO<subgt;4</subgt;。本发明专利技术的双层复合多功能CEI膜，内层紧密贴合正极表面，提供优异的锂离子导电性、化学稳定性和过渡金属屏蔽能力；外层具有良好的抗腐蚀性、抗溶剂能力和机械强度，可有效阻隔电解液对正极的侵蚀，并缓释颗粒体积变化对膜层的影响；通过内外层功能结合实现多功能协同作用，优化高压正极材料的界面稳定性，同时提升电化学性能和机械性能，有效提升高压正极的界面稳定性和循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池，具体而言，涉及一种双层复合多功能cei膜结构及其制备方法。

技术介绍

1、随着电化学储能技术的不断发展，高能量密度电池成为下一代储能系统的核心方向。其中，高压正极材料因其较高的比容量和工作电压性能受到广泛关注。然而，高压正极在长期工作条件下面临一系列复杂问题，包括界面副反应加剧、过渡金属离子溶解与迁移、颗粒体积变化引发的机械破损等。这些问题会导致电池性能快速衰退，显著限制其应用潜力。

2、高压条件下，正极材料与电解液界面的化学反应变得更加剧烈，不稳定的副产物沉积不仅提高了界面阻抗，还降低了电化学反应的可逆性。同时，过渡金属离子在高电压条件下易于溶解，并迁移至电解液或负极表面，引发复杂的副反应。此外，高压正极在充放电过程中伴随显著的体积膨胀与收缩，其内部颗粒结构易受到机械应力的破坏，导致颗粒开裂和界面膜(cei)的破损。这种颗粒破损暴露新鲜界面后进一步加剧了电解液分解和副反应的持续发生，形成恶性循环。

3、针对这些问题，研究者提出了一些界面修饰策略，包括表面包覆、原位成膜以及液相涂覆等。这些方法通过在正极表面构建本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双层复合多功能CEI膜结构，其特征在于，包括在正极表面从下至上依次构建的复合内层膜和外层保护膜；

2.根据权利要求所述的一种双层复合多功能CEI膜结构，其特征在于，所述复合内层膜中LiF、Li2ZrO3和LiNbO3的复合比例为1:0.5-1:0.5-1。

3.根据权利要求所述的一种双层复合多功能CEI膜结构，其特征在于，所述复合内层膜的厚度为30～50nm，外层保护膜的厚度为50～80nm。

4.权利要求1～3任一所述一种双层复合多功能CEI膜结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述一种双层复合多功能CE...

【技术特征摘要】

1.一种双层复合多功能cei膜结构，其特征在于，包括在正极表面从下至上依次构建的复合内层膜和外层保护膜；

2.根据权利要求所述的一种双层复合多功能cei膜结构，其特征在于，所述复合内层膜中lif、li2zro3和linbo3的复合比例为1:0.5-1:0.5-1。

3.根据权利要求所述的一种双层复合多功能cei膜结构，其特征在于，所述复合内层膜的厚度为30～50nm，外层保护膜的厚度为50～80nm。

4.权利要求1～3任一所述一种双层复合多功能cei膜结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述一种双层复合多功能cei膜结构的制备方法，其特征在于，步骤(1)的具体方法为如下：

6.根据权利要求5所述一种双层复合多...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡瑶，宋世湃，陈颉颃，张庆阳，蒋琰，向勇，
申请(专利权)人：天府绛溪实验室，
类型：发明
国别省市：