CN111969162A - 一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；其中在上述步骤一中，将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；该发明加工简单，通过在隔膜上使用与锂有一定溶解度的二元合金纳米级颗粒，空间控制锂的沉积过程，使锂能够均匀的沉积在隔膜一侧，进而促使锂进行无枝晶生长，从根源上阻止了锂枝晶的自由生长过程，避免了锂枝晶穿透隔膜与正极接触而造成短路的现象，提高了锂电池的循环寿命及库仑效率，同时也防止其产生不可逆的容量衰退。
Description
技术领域
本发明涉及锂金属电池技术领域，具体为一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池。
背景技术
随着社会经济的高速发展，新能源电动汽车，便携式电子设备以及其他的电子器件越来越受到人们的青睐，这也就造成了能源的大量消耗；因此近年来对于能源电池的研究成为了当前的研究热点；根据近年来的研究数据显示，当前以石墨为负极的锂离子电池已经十分接近其理论容量，难有较大提升；若用锂金属替换石墨作为负极材料，其负极比容量将有十余倍的提升；然而高容量锂金属负极的广泛投入使用仍然存在一些问题；其中，锂的树枝状生长是关键问题之一，即锂金属负极在锂的沉积/脱出过程中会形成不规则的锂树枝晶，这种树枝状生长模式会导致几个重要问题：锂枝晶长到一定程度会刺破隔膜引起电池短路，存在严重的安全隐患；同时，随着锂金属的不断沉积，负极材料表面的固体电解质界面膜会重复破裂再形成，不断消耗活性锂，降低其库伦效率；
目前，主要有四种比较有研究前景的策略来处理锂金属枝晶的生长问题：锂金属负极固态电解质界面的优化处理；固体电解质溶液的利用；三维锂金属负极的结构设计；隔膜的优化改进；然而，以上所提及的大多数的方案都是通过物理的阻碍作用来抑制树枝晶的生长，很少一部分考虑锂枝晶生长的根源所在，也就是其形核过程；锂枝晶的形核过程发生在电化学沉积过程中；另外，由于在液体电解质系统中存在非均匀电场和锂离子通量，其形核通常是不均匀的，这在一定程度上促进了锂枝晶的生长过程；滥用条件下负极生成的锂枝晶会沿隔膜空隙达到正极，形成内部短路，造成电化学性能恶化甚至导致热失控引发火灾；除此之外，还会产生不可逆的容量损失；针对这些缺陷，设计一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，用丙酮清洗靶材后进行烘干，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的，靶材的纯度≥99.99％；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池。
根据上述技术方案，所述步骤一3)中根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同。
根据上述技术方案，所述步骤一4)中元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种。
根据上述技术方案，所述步骤二2)中，球磨时间为＞1h。
根据上述技术方案，所述步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
根据上述技术方案，所述步骤五中组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1.该隔膜通过共溅射在现有隔膜的一侧表面上附着二元合金的纳米级颗粒，这种二元合金在锂中具有一定的固溶度，能够在纯锂相完全沉积前就溶解在锂里面，形成一种和锂金属的晶体结构基本相同的固溶体层，这种固溶体表层可以作为后续锂金属沉积的过渡缓冲层，进而在空间上控制锂的生长方向由隔膜向负极方向；本发明相对于现有技术，一方面以热力学和动力学为基础，通过二元合金固溶在锂中形成的过渡缓冲层，使锂能够均匀的沉积在附着有二元合金纳米级颗粒的隔膜一侧上，进而实现在空间上控制锂的沉积过程；另一方面，该技术不是通过物理的阻碍作用来抑制锂枝晶的生长，而是空间控制锂的沉积方向，使锂的生长方向从负极到隔膜转变为从隔膜到负极，进而减少了锂枝晶的自由生长，杜绝了锂枝晶穿透隔膜接触正极而造成短路的可能，提高了其库仑效率和循环寿命，并且减轻了其容量的衰减；
2.本发明公开了锂电池隔膜的制备方法，该制备方法通过直流磁控溅射工艺在现有的隔膜基底表面上溅射纳米级的锂元素及在锂中具有一定固溶度的元素颗粒；严格控制溅射过程的工艺参数，使得隔膜基底表面不会形成纳米级薄膜而是纳米级颗粒，进而在空间上控制锂的沉积；与此同时，根据不同的元素，选择不同的溅射时间，溅射功率，溅射气压等，使得沉积出的颗粒大小与密度能够满足锂的形核要求，并且不会过于密集；
3.本发明公开了利用该隔膜制备的锂电池，验证发现，应用了该隔膜的锂电池，其充放电循环性能明显改善，具体表现为随着循环次数的增加，电池的容量保持稳定，且100次循环后，放电容量仍然保持在较高水平；因为锂的生长方向为从隔膜至负极，使得电池在使用过程中，不会出现锂枝晶穿过SEI膜，逐渐长大后与正极接触，最终导致电池内部短路，引发安全问题。因此使用该隔膜的电池提高了电池的使用安全性能，并且也提高了其循环寿命和库仑效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池：
实施例1：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和In靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例2：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Pi靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例3：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Ca靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例4：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Ti靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例5：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Cr靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例6：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Mn靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例7：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Tc靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例8：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Re靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例9：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Ag靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例10：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Au靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例11：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Zn靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例12：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Cd靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例13：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和B靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例14：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Al靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例15：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Si靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例16：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Ge靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例17：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Sn靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例18：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Sb靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例19：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Te靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例20：
一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，纯度为99.99％的Li靶和Ge靶用丙酮清洗烘干后，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min，根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，球磨时间为＞1h，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池，组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
其中，步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
实施例1-10各实施例性质对比如下表：
| 电池密度 | 电池面容量 | 100周内平均库伦效率 | |
| 实施例1 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 97.8％ |
| 实施例2 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 96.4％ |
| 实施例3 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 98.2％ |
| 实施例4 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 94.5％ |
| 实施例5 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 96.4％ |
| 实施例6 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 97.3％ |
| 实施例7 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 98.2％ |
| 实施例8 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 96.4％ |
| 实施例9 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 98.4％ |
| 实施例10 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 99.1％ |
实施例11-20各实施例性质对比如下表：
| 电池密度 | 电池面容量 | 100周内平均库伦效率 | |
| 实施例11 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 97.5％ |
| 实施例12 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 96.8％ |
| 实施例13 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 98.1％ |
| 实施例14 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 96.5％ |
| 实施例15 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 97.8％ |
| 实施例16 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 98.6％ |
| 实施例17 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 94.5％ |
| 实施例18 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 96.7％ |
| 实施例19 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 99.0％ |
| 实施例20 | 1.0mA/cm<sup>2</sup> | 1.0mAh/cm<sup>2</sup> | 98.4％ |
基于上述，本发明的优点在于，该方法通过在隔膜上使用与锂有一定溶解度的二元合金纳米级颗粒，空间控制锂的沉积过程，使锂能够均匀的沉积在隔膜一侧，进而促使锂进行无枝晶生长，从根源上阻止了锂枝晶的自由生长过程，避免了锂枝晶穿透隔膜与正极接触而造成短路的现象，提高了锂电池的循环寿命及库仑效率，同时也防止其产生不可逆的容量衰退。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，包括步骤一，原料处理；步骤二，全电池正极制备；步骤三，全电池电解质溶液制备；步骤四，全电池负极制备；步骤五，全电池的组装；其特征在于：
其中在上述步骤一中，原料处理包括以下步骤：
1)将预先购置的电池隔膜作为隔膜基底装在样品盘上，放在溅射室内并用挡板盖住；
2)根据所预先确定好的沉积元素选择对应的靶材，用丙酮清洗靶材后进行烘干，预溅射5min以去除靶材表面氧化物及其他杂质，以保证后续溅射过程中，沉积在隔膜上的物质是纯净无杂质的，靶材的纯度≥99.99％；
3)打开样品盘的挡板，开始溅射锂及与锂有一定固溶度的元素，直流磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min；
4)在电池隔膜基底上进行共溅射同时沉积两种元素，分别是锂及与锂有一定固溶度的元素的纳米级颗粒，制备出改性后的电池隔膜；
其中在上述步骤二中，全电池正极制备包括以下步骤：
1)将重量比为8∶1∶1的NCM811，Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；
2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，形成混合物浆料，即为NCM811浆料；
3)将NCM811浆料滴在Al箔上，然后铺平NCM811浆料，将附着有NCM811浆料的Al箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；
其中在上述步骤三中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：
1)人工准备等体积混合碳酸二甲酯和碳酸二乙酯，并将其搅拌均匀；
2)将六氟磷酸锂分散于混合液中，配制六氟磷酸锂的浓度为1mol/L的电解质溶液；
其中在上述步骤四中，将锂金属抛光后作为电池的负极；
其中在上述步骤五中，将抛光的锂金属负极、改性的隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，其中隔膜基底的镀层一侧朝向锂金属负极，组装完成NCM811全电池。
2.根据权利要求1所述的一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，其特征在于：所述步骤一3)中根据靶材的不同，选择溅射时间、溅射功率和溅射气压不同。
3.根据权利要求1所述的一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，其特征在于：所述步骤一4)中元素为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，其特征在于：所述步骤二2)中，球磨时间为＞1h。
5.根据权利要求1所述的一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，其特征在于：所述步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行保护气氛中的氧气和水的含量低于0.1ppm。
6.根据权利要求1所述的一种基于合金元素修饰隔膜的高比能锂金属电池，其特征在于：所述步骤五中组装后将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm2和2.0mA/cm2，每个周期的测试电压范围为3.0V至4.3V。
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| CN112436233A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-02 | 浙江锋锂新能源科技有限公司 | 一种功能隔膜、功能隔膜的制备方法及锂金属电池 |
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| US4812375A (en) * | 1988-06-27 | 1989-03-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Separator for lithium batteries and lithium batteries including the separator |
| CN109449352A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-03-08 | 西安交通大学 | 锂电池隔膜及其制备方法、及使用该隔膜的锂电池 |
| CN110600747A (zh) * | 2019-10-09 | 2019-12-20 | 山东大学 | 一种柔性三维层状MXene@铟复合膜及其制备方法和应用 |
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2020
- 2020-08-25 CN CN202010875961.2A patent/CN111969162A/zh active Pending
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