[發(fā)明專利]一種表面具有磷化層的鋰金屬材料及其制備方法和應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號: CN114447323A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 涂江平;蘇翰;梁文明;王秀麗;孟浩;潘海濱;王逸飛
• 申請（專利權(quán)）人: 山東威固新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/38
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉丹丹

1.一種表面具有磷化層的鋰金屬材料的制備方法，包括以下步驟：

將磷酸溶液與鋰金屬第一噴涂后，進(jìn)行置換反應(yīng)，在鋰金屬表面形成磷酸二氫鋰層；

將硝酸鋰溶液與所述磷酸二氫鋰層第二噴涂后，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，得到表面具有磷化層的鋰金屬材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述磷酸溶液的摩爾濃度為0.005～0.01mol/L；所述磷酸溶液為磷酸有機(jī)溶液，所述磷酸有機(jī)溶液所用溶劑為第一醚類溶劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述硝酸鋰溶液的濃度為0.01～0.03mol/L；所述硝酸鋰溶液為硝酸鋰有機(jī)溶液，所述硝酸鋰有機(jī)溶液所用溶劑為第二醚類溶劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于，所述第一醚類有機(jī)物和第二醚類有機(jī)物獨(dú)立地包括1,3-二氧戊環(huán)、四氫呋喃和乙二醇二甲醚中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一噴涂和第二噴涂的時(shí)間獨(dú)立為1～10s。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一噴涂和第二噴涂的方式獨(dú)立為噴霧；所述噴霧的設(shè)備為噴霧發(fā)生器；所述噴霧發(fā)生器中磷酸溶液和硝酸鋰溶液的流速獨(dú)立為0.05～3mL/min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述置換反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)的時(shí)間獨(dú)立為5～30min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氧化還原反應(yīng)后，還包括將所得鋰金屬材料進(jìn)行干燥；所述干燥的溫度為30～50℃，所述干燥的時(shí)間為2～48h。

9.權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述方法制備得到的表面具有磷化層的鋰金屬材料，包括鋰金屬和負(fù)載于所述鋰金屬表面的磷化層；所述磷化層包括磷酸鋰、氮化鋰和氧化鋰，所述磷化層的厚度為3～20μm。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述表面具有磷化層的鋰金屬材料在硫化物固態(tài)電池中作為負(fù)極的應(yīng)用。