[發明專利]一種鋰金屬電池負極枝晶抑制劑及其使用方法

有效

• 申請號: 201711064503.5
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107834073B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 黃現禮;陳志輝;何建平;王濤;龔浩
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M10/058;H01M10/42;H01M10/44
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.采用鋰金屬電池負極枝晶抑制劑抑制鋰負極枝晶生長的方法，其特征在于：抑制劑溶液中包括帶有吸電子基團的多胺類添加劑溶液和溶劑，其中帶有吸電子基團的多胺類添加劑為二乙烯三胺、三乙烯四胺或苯胺；所述帶有吸電子基團的多胺類添加劑溶液在抑制劑溶液總體積中占比為0.05-0.2%；所述溶劑為鋰金屬電池電解液，采用1M的LiPF₆的碳酸丙烯酯溶液；混合后靜置12h；組裝鋰金屬電池前，將鋰金屬負極經鋰金屬電池負極枝晶抑制劑浸漬預處理，金屬鋰負極與溶液中的多胺反應；組裝電池后，在負極首次充電時能形成較高含量的Li₃N、且具有良好穩定性的SEI保護膜，從而抑制大電流下鋰負極的枝晶生長，使得金屬鋰負極沉積更加均勻。

2.根據權利要求1所述的采用鋰金屬電池負極枝晶抑制劑抑制鋰負極枝晶生長的方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

步驟1）：Ar氣氛手套箱保護下，配置鋰金屬電池負極枝晶抑制劑溶液，靜置；

步驟2）：將作為負極的金屬鋰片浸漬在該鋰金屬電池負極枝晶抑制劑溶液中，使金屬鋰與溶液中抑制劑成分反應后取出靜置；

步驟3）：將上述處理后的鋰片組裝成半電池，給定電流下進行首次充電，繼而放電-充電循環。

3.根據權利要求2所述的采用鋰金屬電池負極枝晶抑制劑抑制鋰負極枝晶生長的方法，其特征在于：步驟2）中，鋰金屬負極在鋰金屬電池負極枝晶抑制劑中的浸漬時間為1h，反應后取出靜置時間為20min。

4.根據權利要求2所述的采用鋰金屬電池負極枝晶抑制劑抑制鋰負極枝晶生長的方法，其特征在于：步驟3）中，半電池電解液為1M的LiPF₆的碳酸丙烯酯溶液，正極為金屬鋰片。

5.根據權利要求2所述的采用鋰金屬電池負極枝晶抑制劑抑制鋰負極枝晶生長的方法，其特征在于：步驟3）中，充放電電流密度為0.5-2mA/cm²，電量1-4mAh。