CN108346775B - 一种类贝壳结构保护的金属锂负极 - Google Patents

一种类贝壳结构保护的金属锂负极 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种类贝壳结构保护的金属锂负极。该金属锂负极表面含有一层类贝壳结构的物质保护层，类贝壳的物质保护层是由软硬两种物质组成。在类贝壳层中，硬物质以颗粒、纤维和二维平面的形式紧密排列，在保护层中起增强的作用。软物质作为连续相将硬物质胶连起来，起传递和分散应力的作用。保护后的金属锂可以在空气和有机电解质中长期稳定存在。在应用于金属锂电池时，相比于没有保护的锂片负极，类贝壳结构保护的金属锂负极可以抑制金属锂枝晶生长，减少金属锂的副反应消耗，提高电池的循环效率和循环稳定性，从而提高以金属锂为负极的锂金属电池的循环寿命。

Description

一种类贝壳结构保护的金属锂负极
技术领域
本发明涉及一种金属锂电池，尤其涉及一种锂电池的金属锂负极。
背景技术
锂离子二次电池以其高能量密度在能量储存技术中占据越来越重要的地位。随着传统锂离子电池(尤其是石墨负极)的实际能量密度逐渐接近于其理论极限值，迫切需要更加高效的电极材料以满足新兴的高端储能器件的发展需求。锂金属负极以其极高的理论容量(3860mAh g-1)和最负的电势(-3.040V vs.标准氢电极)而被称为是“圣杯”电极，受到研究人员的极大关注。以金属锂为负极的锂金属电池，包括锂硫电池、锂空电池和锂氧化物电池等，表现出了极高的理论能量密度(锂空电池：3500Wh kg-1,锂硫电池：2600Wh kg-1,锂氧化物电池：1000～1500Wh kg-1，目前的锂离子电池：500～1000Wh kg-1)，有望将手机的续航时间和电动汽车的行驶里程延长三到五倍，实现我国在汽车领域的弯道超车。
金属锂电池优势明显，但是在实际应用中却遇到了负极枝晶生长的问题。在金属锂储存过程中，其容易与空气中的水、氧气、二氧化碳和氮气等组分反应，影响了金属锂在电池中的应用性能。当金属锂应用于电池循环时，金属锂容易沉积成枝晶状。枝晶生长会带来电池安全性、利用率和循环寿命的下降。鄢俊敏等使用聚酰亚胺与聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物封装金属锂，实现了金属锂在空气中的稳定性，应用于锂空电池时，电池容量和寿命有一定程度的提升。但是高分子聚合物的低离子导率和机械模量，导致电池高倍率下的枝晶生长和电池寿命的降低(Advanced Materials 2017,29,1703791)。崔光磊等提出LiM2- xNx(PO4)3陶瓷快离子导体层保护金属锂的策略，但是陶瓷电解质的机械脆性限制了该金属锂负极的大规模制备应用(CN200910249811.4)。如何对金属锂进行保护，实现金属锂在空气和电解质中的稳定具有巨大意义。
发明内容
本发明的目的在于改变目前金属锂负极空气稳定性差和电池循环性能差的问题，旨在通过在锂片表面引入一层类贝壳结构的保护层，提高金属锂在空气和电解质中的稳定性，抑制金属锂负极的枝晶生长，提高电池的利用率和循环寿命。
本发明的技术方案如下：
一种类贝壳结构保护的金属锂负极，其特征在于：该金属锂负极表面含有一层类贝壳结构的保护层。该类贝壳结构的保护层是由软、硬两种物质组成；硬物质以颗粒、纤维或二维平面的形式紧密排列，软物质作为连续相将硬物质胶连起来。
优选地，所述类贝壳结构保护层的厚度为50nm～100μm。
优选地，所述类贝壳结构保护层中硬物质的质量百分比为60～99.9％，软物质的质量百分比为0.1～40％。
本发明所述的软物质为导离子的锂盐和聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚胺酯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇缩甲醛、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟磺酸、聚乙烯基缩丁醛、聚氯乙烯中的一种或几种的混合物，锂盐摩尔浓度是0.1～20mol L-1。
所述的锂盐是六氟磷酸锂、六氟硼酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、双乙二酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双氟黄酰亚胺锂和二(三氟甲基磺酰)锂的一种或多种。
本发明所述的硬物质为Li2+2xZn1-xGeO4、Li14Zn(GeO4)4、Na1+xZr2P3-xSixO12、Li1+ xAlxTi2-x(PO4)3、Li1+xAlxGe2-x(PO4)、Li0.33La0.557TiO3、ABO3、D3E2(GO4)3、Li5La3M2O12、Li7La3Zr2O12、Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12、Li10GeP2S12、xLi2S–(1-x)P2S5、75Li2S–(25-x)P2S5–xP2Se5、Li3PO4、Li3PS4、Li4SiO4、Li3N、LiF和Li2.9PO3.3N0.5中的一种或多种，其中，A＝Ca、Sr或La；B＝Al或Ti；D＝Ca、Mg、Y或La；E＝Al、Fe、Ga、Ge、Mn、Ni或V；G＝Si、Ge或Al,；M＝Nb或Ta；x为零或正数。
本发明相比现有技术，具有如下优点及突出性效果：本发明由于在金属锂负极表面形成了一层具有类贝壳结构的保护层，其金属锂负极在空气和有机电解液中浸泡1-5天表面无明显变化，应用于金属锂电池中时，100～6000次电池循环中没有枝晶出现；该金属锂负极可以将该锂电池负极的利用率提高至80～99.9999％。
具体实施方式
本发明提供的一种金属锂负极表面含有一层类贝壳结构的保护层，该类贝壳结构的保护层是由软、硬两种物质组成；硬物质以颗粒、纤维或二维平面的形式紧密排列，软物质作为连续相将硬物质胶连起来。该类贝壳结构保护层的厚度优选为50nm～100μm；所述类贝壳结构保护层中硬物质的质量百分比为60～99.9％，软物质的质量百分比为0.1～40％。
所述的软物质可为导离子的锂盐和聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚胺酯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇缩甲醛、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟磺酸、聚乙烯基缩丁醛、聚氯乙烯中的一种或几种的混合物，其中锂盐摩尔浓度是0.1～20mol L-1；所述锂盐优选为六氟磷酸锂、六氟硼酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、双乙二酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双氟黄酰亚胺锂和二(三氟甲基磺酰)锂的一种或多种。所述硬物质为Li2+2xZn1-xGeO4、Li14Zn(GeO4)4、Na1+xZr2P3-xSixO12、Li1+xAlxTi2-x(PO4)3、Li1+xAlxGe2-x(PO4)、Li0.33La0.557TiO3、ABO3、D3E2(GO4)3、Li5La3M2O12、Li7La3Zr2O12、Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12、Li10GeP2S12、xLi2S–(1-x)P2S5、75Li2S–(25-x)P2S5–xP2Se5、Li3PO4、Li3PS4、Li4SiO4、Li3N、LiF和Li2.9PO3.3N0.5中的一种或多种，其中，A＝Ca、Sr或La；B＝Al或Ti；D＝Ca、Mg、Y或La；E＝Al、Fe、Ga、Ge、Mn、Ni或V；G＝Si、Ge或Al,；M＝Nb或Ta；x为零或正数。
下面提供几个具体的实施例，可进一步理解本发明。
实施例1：将含锂盐(0.1M六氟磷酸锂)的聚乙烯醇(40％)与Li2ZnGeO4(60％)混合，通过热喷涂涂覆在金属锂表面(保护层厚度50nm)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置1天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂空电池时，在100次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到80％。
实施例2：将含锂盐(1M六氟硼酸锂)的聚环氧乙烷(30％)与Li14Zn(GeO4)4(70％)混合，通过刷涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度1微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置3天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂硫电池时，在1000次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到95％。
实施例3：将含锂盐(4M六氟砷酸锂)的聚四氟乙烯(20％)与Na1Zr2P3O12(80％)混合，通过浸涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度2微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置5天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂-磷酸铁锂电池时，在2000次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到99％。
实施例4：将含锂盐(5M高氯酸锂)的聚丙烯腈(10％)与Li2AlGe(PO4)(90％)混合，通过喷涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度10微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置2.5天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂空电池时，在5000次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到99.9％。
实施例5：将含锂盐(10M双乙二酸硼酸锂)的聚偏氟乙烯(5％)与Li7La3Zr2O12(95％)混合，通过热喷涂涂覆在金属锂表面(保护层厚度50微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置1.5天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂-锂钴氧电池时，在1600次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到86％。
实施例6：将含锂盐(20M双氟黄酰亚胺锂)的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(1％)与0.5Li2S–0.5P2S5(99％)混合，通过刷涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度100微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置2.8天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂-三元富锂正极电池时，在2500次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到99.9％。
实施例7：将含锂盐(18M二(三氟甲基磺酰)锂)的聚环氧乙烷(0.1％)与Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12(99.9％)混合，通过浸涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度80微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置1.2天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂空电池时，在800次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到99.99％。
实施例8：将0.5Li2S–0.5P2S5(10％)与Li0.33La0.557TiO3(40％)和LiF(50％)混合，通过喷涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度2微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置3天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂硫电池时，在1000次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到99.999％。
实施例9：将含锂盐(0.6M高氯酸锂)的聚氯乙烯(8％)与Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12(92％)混合，通过流涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度100微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置5天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂空电池时，在6000次循环过程中，锂-磷酸铁锂表面无枝晶生长，电极的利用率达到99.9999％。
实施例10：将含锂盐(1.6M双乙二酸硼酸锂)的聚甲基丙烯酸甲酯(2％)与Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12(98％)混合，通过热喷涂涂覆在金属锂表面(保护层厚度40微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置2天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂-三元富锂正极电池时，在3600次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到99.96％。
实施例11：将含锂盐(2.8M六氟硼酸锂和1.2M六氟磷酸锂)的羧甲基纤维素钠(12％)与Li4SiO4(88％)混合，通过刷涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度27微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置2.7天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂空电池时，在4600次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到98.5％。
实施例12：将含锂盐(1M二(三氟甲基磺酰)锂)的聚乙烯醇缩甲醛(10％)与Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12(90％)混合，通过浸涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度2微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置3天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂硫电池时，在1000次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到99％。
实施例13：将含锂盐(1.6M二氟草酸硼酸锂)的聚胺酯(8％)与Li1Ti2(PO4)3(92％)混合，通过喷涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度100微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置5天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂空电池时，在6000次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到99.9999％。
实施例14：将含锂盐(2.5M双乙二酸硼酸锂)的聚乙烯基缩丁醛(5％)与LaAlO3(95％)混合，通过流涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度50微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置1.5天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂硫电池时，在1600次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到86％。
实施例15：将含锂盐(1M二(三氟甲基磺酰)锂)的聚乙烯醇缩甲醛(10％)与Ca3Ga2(AlO4)3(90％)混合，通过热喷涂涂覆在金属锂表面(保护层厚度2微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置3天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂-磷酸铁锂电池时，在1000次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到99％。
实施例16：将含锂盐(18M二(三氟甲基磺酰)锂)的全氟磺酸(0.1％)与Li5La3Nb2O12(99.9％)混合，通过刷涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度80微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置1.2天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂空电池时，在800次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到99.99％。
实施例17：将0.5Li2S–0.5P2S5(10％)与Li10GeP2S12(90％)混合，通过浸涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度2微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置3天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂硫电池时，在1000次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到99.999％。
实施例18：将含锂盐(0.1M六氟磷酸锂)的聚乙烯醇(40％)与75Li2S–15P2S5–10P2Se5(60％)混合，通过喷涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度50nm)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置1天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂硫电池时，在100次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到80％。
实施例19：将含锂盐(2.8M六氟硼酸锂和1.2M六氟磷酸锂)的羧甲基纤维素钠(12％)与Li3PO4(88％)混合，通过流涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度27微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置2.7天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂-磷酸铁锂电池时，在4600次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到98.5％。
实施例20：将含锂盐(4M六氟砷酸锂)的聚四氟乙烯(20％)与Li3PS4(40％)和Li3N(40％)混合，通过刷涂法涂覆在金属锂表面(保护层厚度2微米)形成贝壳状物质保护层，将金属锂封装保护起来。保护后的金属锂分别在空气和有机电解质中放置5天，锂片表面无明显变化。将此锂片组装成锂空电池时，在2000次循环过程中，锂片表面无枝晶生长，电极的利用率达到99％。

Claims (2)

1.一种类贝壳结构保护的金属锂负极，其特征在于：该金属锂负极表面含有一层类贝壳结构的保护层，该类贝壳结构的保护层是由软、硬两种物质组成；所述类贝壳结构保护层中硬物质的质量百分比为60～99.9％，软物质的质量百分比为0.1～40％，通过刷涂、喷涂或浸涂法制备而成，硬物质以颗粒、纤维或二维平面的形式紧密排列，软物质作为连续相将硬物质胶连起来；所述类贝壳结构保护层的厚度为40μm～100μm；
所述硬物质为Li2+2xZn1-xGeO4、Li14Zn(GeO4)4、Na1+xZr2P3-xSixO12、Li1+xAlxTi2-x(PO4)3、Li1+xAlxGe2-x(PO4)、ABO3、D3E2(GO4)3、75Li2S–(25-x)P2S5–xP2Se5、Li3PO4、Li4SiO4、LiF和Li2.9PO3.3N0.5中的一种或多种，其中，A＝Ca、Sr或La；B＝Al或Ti；D＝Ca、Mg、Y或La；E＝Al、Fe、Ga、Ge、Mn、Ni或V；G＝Si、Ge或Al；M＝Nb或Ta；x为零或正数；
所述的软物质为导离子的锂盐与聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚胺酯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇缩甲醛、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟磺酸、聚乙烯基缩丁醛和聚氯乙烯中的一种或几种的混合物，锂盐的摩尔浓度是0.1～20mol L-1。
2.按照权利要求1所述的一种类贝壳结构保护的金属锂负极，其特征在于：所述的锂盐是六氟磷酸锂、六氟硼酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、双乙二酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双氟黄酰亚胺锂和二(三氟甲基磺酰)锂的一种或多种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109273668B (zh) 2018-09-27 2021-04-06 宁德新能源科技有限公司 负极极片及包含其的电化学装置
TWI705601B (zh) * 2019-09-12 2020-09-21 明志科技大學 用於全固態鋰電池的鋰離子傳導組成物、固態聚合物電解質及全固態鋰電池
EP4169107A1 (en) * 2020-06-19 2023-04-26 The Regents of the University of Michigan Hybrid electrolyte for lithium metal battery
CN112635840B (zh) * 2020-12-21 2021-12-14 中南大学 一种HNTs增塑PAN/P(LLA-EG-MA)生物凝胶聚合物电解质的制备方法及其产品
CN113690407A (zh) * 2021-07-27 2021-11-23 清华大学 锂基电极和二次锂电池

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105932334A (zh) * 2016-04-28 2016-09-07 深圳市力为锂能科技有限公司 一种高能量锂离子电池及其制备方法
CN107180949A (zh) * 2017-06-21 2017-09-19 桑顿新能源科技有限公司 一种三元体系锂电池正极及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106159200B (zh) * 2016-07-29 2019-01-11 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种具有保护涂层的金属锂负极及其制备和应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105932334A (zh) * 2016-04-28 2016-09-07 深圳市力为锂能科技有限公司 一种高能量锂离子电池及其制备方法
CN107180949A (zh) * 2017-06-21 2017-09-19 桑顿新能源科技有限公司 一种三元体系锂电池正极及其制备方法

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