[發(fā)明專利]金屬鋰負極表面原位處理方法與應用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510589713.0
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN105280886A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發(fā)明（設計）人: 郭玉國;李念武;殷雅俠
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: H01M4/1395
• 分類號: H01M4/1395;H01M4/36;H01M10/0525
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;牛艷玲

1.一種金屬鋰負極表面原位處理方法，其特征是在鋰表面生成以磷酸鋰為主要成分的界面層，其制備方法如下：在惰性氣氛下，將金屬鋰浸入到處理液中或者將處理液噴涂在金屬鋰上，反應一段時間，生成表面帶有磷酸鋰界面層的金屬鋰負極，所述處理液包括溶質、溶劑和添加劑三部分，其中所述溶質為多聚磷酸、多聚磷酸與磷酸的組合、多聚磷酸與亞磷酸的組合、或多聚磷酸與磷酸、亞磷酸和偏磷酸的組合，所述溶劑選自二甲基亞砜(DMSO)、四氫呋喃(THF)、二甲基甲酰胺(DMF)中的一種或者幾種，所述添加劑選自聚環(huán)氧乙烷(PEO)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇(PVA)中的一種或者幾種。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，磷酸類溶質的濃度為0.001M-0.05M；添加劑的含量為0.005％-0.05％。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，磷酸鋰界面層的厚度為20nm-500nm。

4.權利要求1所述的方法，處理液與金屬鋰反應時間為5s-10h。

5.權利要求1所述的方法，在金屬鋰表面原位生成磷酸鋰界面層的反應溫度為15-35℃。

6.一種金屬鋰二次電池，包括負極材料、隔膜、電解液和正極材料構成，其中，正極材料選自嵌入式化合物正極材料、氧化物正極材料、硫正極、空氣正極材料；負極材料為權利要求1-5之一的方法得到帶有磷酸鋰界面層的鋰負極；隔膜選自PP膜、PE膜、PP/PE膜或PP/PE/PP膜。

7.權利要求6所述的金屬鋰二次電池，電解液選自酯類電解液、醚類電解液以及離子液體類電解液。

8.一種能量存儲元件，其特征在于：所述能量存儲元件含有權利要求6、7中任一項所述金屬鋰二次電池。