[發明專利]一種金屬鋰負極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811549712.3
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109638284B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 謝佳;姜智鵬;金留;孫玉龍;曾子琪
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01M4/60
• 分類號: H01M4/60;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

1.一種金屬鋰負極材料，其特征在于，包括金屬鋰及其表面的高分子保護膜，所述高分子保護膜的主要成分包括有機聚合物和粘結劑；所述高分子保護膜的厚度為10μm-200μm；

所述有機聚合物為雜原子摻雜的聚丙烯腈類有機聚合物，所述有機聚合物具有鋰離子傳輸性；

所述粘結劑用于使有機聚合物均勻涂覆在金屬鋰表面；

所述高分子保護膜通過化學親和力促進鋰離子傳輸過程，引導鋰離子在充放電過程中均勻沉積，抑制鋰枝晶的產生，阻止金屬鋰與電解液發生反應，從而提高金屬鋰的循環性能和容量保持率；

其中，所述有機聚合物為碳化聚丙烯腈、氧化聚丙烯腈、硫化聚丙烯腈、硒化聚丙烯腈、碲化聚丙烯腈、硒摻雜的硫化聚丙烯腈、碲摻雜的硫化聚丙烯腈和硒碲摻雜的硫化聚丙烯腈中的一種或幾種；

所述粘結劑為聚偏氟乙烯、聚環氧乙烷和丙烯腈多元共聚物中的一種或幾種；

所述有機聚合物和粘結劑的質量比為1:1-99:1。

2.如權利要求1所述的金屬鋰負極材料，其特征在于，所述有機聚合物為硫化聚丙烯腈。

3.如權利要求1或2所述的金屬鋰負極材料的制備方法，其特征在于，將有機聚合物研磨后加入粘結劑并選擇合適的溶劑勻漿，然后在惰性氣氛下將有機聚合物均勻涂覆在金屬鋰表面，待溶劑完全揮發后即制得如權利要求1或2所述的金屬鋰負極材料。

4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、四氫呋喃和二甲基亞砜中的一種或幾種。

5.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述粘結劑在溶劑中的濃度為質量分數1%-20%。

6.一種金屬鋰二次電池，其特征在于，包括如權利要求1或2所述的金屬鋰負極材料。

7.如權利要求6所述的金屬鋰二次電池，其特征在于，該二次電池為Li-LiFePO4二次電池或Li-S二次電池。