[發(fā)明專利]一種基于無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)基體的金屬鋰復(fù)合負(fù)極及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110017290.0
• 申請(qǐng)日: 2021-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112820936B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳人杰;徐賽男;趙騰;趙圓圓;葉玉勝;吳鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M10/0562
• 分類號(hào): H01M10/0562;H01M10/058;H01M4/62;H01M4/134;H01M4/1395;H01M10/052;H01M10/42
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 任曉云

1.一種金屬鋰復(fù)合負(fù)極，由無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)基體和金屬鋰制備得到；所述金屬鋰復(fù)合負(fù)極的制備方法，包括如下步驟：將所述無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)基體和所述金屬鋰混合，加熱到180~300 ℃下攪拌，然后將混合物轉(zhuǎn)移至銅箔上，得到所述金屬鋰復(fù)合負(fù)極；

所述無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)基體的制備方法，包括如下步驟：將Li₂S、含磷化合物和氯化物混合加入有機(jī)溶劑中反應(yīng)，然后收集固體反應(yīng)產(chǎn)物，得到所述無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)基體；

所述含磷化合物為P₂S₃、P₄S₁₆和P₂S₅中的至少一種；

所述氯化物為L(zhǎng)iCl、PCl₅和PCl₃中的至少一種；

所述有機(jī)溶劑為二氧戊烷、1,2-二甲氧基乙烷、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃和三甘醇二甲醚中的至少一種；

所述無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)基體的制備方法還包括收集固體反應(yīng)產(chǎn)物后對(duì)其進(jìn)行干燥的步驟；

所述干燥在氬氣氣氛中進(jìn)行；

所述干燥的溫度為室溫，所述室溫為15~35℃。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鋰復(fù)合負(fù)極，其特征在于：所述Li₂S與所述含磷化合物的摩爾比為3~12:1；

所述Li₂S與所述氯化物的摩爾比為2~15:1；

所述Li₂S的摩爾濃度為0.5~5 mol/L。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬鋰復(fù)合負(fù)極，其特征在于：所述反應(yīng)在室溫下進(jìn)行；所述室溫為15~35℃；

所述反應(yīng)的時(shí)間為24~48 h；

所述反應(yīng)在攪拌的條件下進(jìn)行。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬鋰復(fù)合負(fù)極，其特征在于：所述反應(yīng)的時(shí)間為48 h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬鋰復(fù)合負(fù)極，其特征在于：所述干燥的時(shí)間為48~72h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鋰復(fù)合負(fù)極，其特征在于：所述無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)基體與所述金屬鋰的質(zhì)量比為1:5~10。

7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的金屬鋰復(fù)合負(fù)極的制備方法，包括如下步驟：將所述無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)基體和所述金屬鋰混合，加熱到180~300 ℃下攪拌，然后將混合物轉(zhuǎn)移至銅箔上，得到所述金屬鋰復(fù)合負(fù)極。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述攪拌的時(shí)間為1~5 h；

所述混合物通過(guò)輥軋、刮刀或旋涂的方式涂覆在銅箔上。

9.一種含有權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述金屬鋰復(fù)合負(fù)極的電池。