[發明專利]一種表面無枝晶的高安全性金屬鋰負極及其制備方法和應用在審
| 申請號： | 201810836265.3 | 申請日： | 2018-07-26 |
| 公開（公告）號： | CN109088051A | 公開（公告）日： | 2018-12-25 |
| 發明（設計）人： | 慈立杰;侯廣梅;孫啟迪;艾青;彭瑞芹 | 申請（專利權）人： | 山東大學 |
| 主分類號： | H01M4/134 | 分類號： | H01M4/134;H01M4/1395;H01M4/66;H01M4/80;H01M10/052 |
| 代理公司： | 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221 | 代理人： | 鄭平 |
| 地址： | 250061 山東*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 金屬鋰負極 枝晶 高安全性 鋰枝晶 制備方法和應用 循環過程 電池電極材料 制備技術領域 工業化應用 金屬鋰枝晶 循環穩定性 鋰金屬電池 安全問題 電池短路 庫倫效率 生長方向 生長 動力學 金屬鋰 熱力學 制備 傾向性 應用 保證 | ||
1.一種金屬鋰負極，其特征在于，所述金屬鋰負極由三維多孔基體及分布于其孔隙中的金屬鋰組成；其中，所述三維多孔基體上分布有親鋰層。
2.如權利要求1所述的一種金屬鋰負極，其特征在于，所述親鋰層分布于三維多孔基體多孔結構纖維的下表面。
3.如權利要求1所述的一種金屬鋰負極，其特征在于，所述三維多孔基體采用多孔材料或泡沫材料制成。
4.如權利要求3所述的一種金屬鋰負極，其特征在于，所述多孔材料或泡沫材料包括多孔或泡沫金屬材料、多孔或泡沫碳材料、多孔或泡沫導電有機材料；
優選的，所述泡沫金屬材料包括泡沫銅，所述多孔碳材料包括碳布。
5.如權利要求1所述的一種金屬鋰負極，其特征在于，所述親鋰層采用親鋰性金屬材料或親鋰性非金屬材料制備而成。
6.如權利要求5所述的一種金屬鋰負極，其特征在于，所述親鋰性金屬材料包括但不限于金、銀、鋅，所述親鋰性非金屬材料包括但不限于硅、氧化鋅、氧化鋁、二氧化硅。
7.權利要求1-6任一項所述金屬鋰負極的制備方法，其特征在于，所述方法包括：
S1.將親鋰性材料濺射于三維多孔基體上；
S2.將步驟S1制備材料與金屬鋰作對電極，采用電化學沉積法將金屬鋰沉積至步驟S1制備材料中得金屬鋰負極；或將熔融金屬鋰灌入步驟S1制備的材料中得金屬鋰負極。
8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，
所述步驟S1中，
采用磁控濺射方法將親鋰性材料濺射于三維多孔基體的一側，使得親鋰性材料形成的親鋰層分布在三維多孔基體材料纖維朝向靶材的一側；
所述步驟S2中，
采用電化學沉積法控制金屬鋰沉積為0.5～10mA h cm-2；
優選的，所述步驟S2中，
采用電化學沉積法控制金屬鋰沉積為1mA h cm-2、2mA h cm-2、4mA h cm-2或10mA h cm-2。
9.權利要求1-6任一項所述金屬鋰負極和/或權利要求7或8所述制備方法制備得到的金屬鋰負極在制備鋰電池中的應用。
10.一種鋰電池，其特征在于，所述鋰電池包括權利要求1-6任一項所述金屬鋰負極和/或權利要求7或8所述制備方法制備得到的金屬鋰負極。
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