CN112952102B - 一种复合金属氧化物表面修饰的锂金属电池负极集流体的制备方法与应用 - Google Patents

一种复合金属氧化物表面修饰的锂金属电池负极集流体的制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112952102B
CN112952102B CN202110197382.1A CN202110197382A CN112952102B CN 112952102 B CN112952102 B CN 112952102B CN 202110197382 A CN202110197382 A CN 202110197382A CN 112952102 B CN112952102 B CN 112952102B
Authority
CN
China
Prior art keywords
current collector
metal oxide
lithium
negative current
lithium metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110197382.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112952102A (zh
Inventor
王钢
吴琦辰
谢淑红
黄俏
黄建宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiangtan University
Original Assignee
Xiangtan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiangtan University filed Critical Xiangtan University
Priority to CN202110197382.1A priority Critical patent/CN112952102B/zh
Publication of CN112952102A publication Critical patent/CN112952102A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112952102B publication Critical patent/CN112952102B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/665—Composites
    • H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/134—Electrodes based on metals, Si or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开一种复合金属氧化物表面修饰的锂金属电池负极集流体的制备方法与应用。本发明首先将复合金属氧化物分散在有机溶剂中，搅拌得到均匀浆液后，将其均匀地涂覆到负极集流体上，经蒸发溶剂后，在惰性气体保护下进行煅烧，即得到复合金属氧化物表面修饰的锂金属电池负极集流体。本发明中的金属氧化物经高温煅烧后会与负极集流体相互渗透螯合，形成较为稳定的复合层，该复合层不仅能在充放电过程中保证结构稳定，而且能够对锂离子的沉积起到疏导的作用，使锂离子均匀沉积在集流体一侧，从而有效抑制锂枝晶的生长，为锂金属电池的利用率、循环稳定性和安全性提供了保障。

Description

一种复合金属氧化物表面修饰的锂金属电池负极集流体的制 备方法与应用
技术领域
本发明涉及锂金属电池负极材料及电化学领域，具体涉及一种复合金属氧化物表面修饰的锂金属电池负极集流体的制备方法与应用。
背景技术
近几年来随着绿色能源的不断发展，传统锂离子电池的能量密度增长速率已经不能跟上需求，对于电化学储能装置的研究也随之得到了极大的关注。锂金属作为最理想的负极材料具有超高的理论比容量以及最低的电化学电位。锂金属负极既可以被应用于空气、硫等新型正极材料相匹配，也可以与传统正极材料组装成全电池，从而达到高功率、高能量密度动力电池材料的要求。然而高活性的锂金属能与大部分的有机电解液发生反应，在其表面形成一层质脆的固态电解质界面薄膜，大量消耗了锂金属和电解液，使得整个电池在循环过程中的库伦效率较低，同时也导致了较差的循环性能。并且锂金属在电池循环过程中反复电镀/剥离，容易形成枝晶，它能轻易刺穿隔膜从而引起电池短路失效，甚至会引起热失控等一系列安全问题。为了能让锂金属负极实现产业化，就必须解决上述的问题，对此国内外研究人员作了大量的改性工作。例如，Cheng Yang研究团队通过将三聚氰胺泡沫浸泡在不同的敏化溶液中，构建由导电到不导电的三位骨架结构。此骨架结构能在锂金属的沉积过程中，引导锂从上至下致密且均匀地沉积，从而达到抑制枝晶的效果进而提升电池的循环稳定性(Energy Storage Materials 24，2020，700–706)。俞书宏研究团队通过将含铜的前驱体溶液混合加热搅拌，逐渐收集溶液表面的铜纳米纤维，再经过一系列的蒸发、干燥和热处理以得到铜纳米纤维薄膜，作为负极集流体。此自支撑铜纤维集流体在锂金属沉积的过程中能有效抑制锂枝晶的生长，即使在大电流密度7.5mA/cm2下充放电，依旧能展现出优异的循环性能(Nano Lett.2016,16,4431-4437)。以上研究的成果均是为锂金属的沉积提供了骨架结构，为解决枝晶的生长问题提供了一些新的思路，然而这些材料的制备方法操作繁琐，难以大规模生产。
发明内容
本发明的目的是针对当前锂金属负极在循环过程中由于锂离子的不均匀沉积而引起的枝晶生长，进而导致循环性能不佳、库伦效率低、安全性能差等问题，提供一种复合金属氧化物表面修饰锂金属电池负极集流体的制备方法与应用，从而能够有效疏导锂离子的沉积，以抑制锂枝晶的生长，实现锂金属电池的循环稳定性和安全性能的提升。
本发明的技术方案是：
将复合金属氧化物分散在有机溶剂中，得均匀的浆料；然后将浆料均匀涂覆在负极集流体表面，挥发溶剂后进行煅烧；经煅烧后复合金属氧化物能够与负极集流体形成螯合物复合层并作为结构稳定的“疏导层”覆盖在负极集流体表面，即得到复合金属氧化物修饰的锂金属负极集流体。
进一步地，所述的复合金属氧化物为镧锶钴锰氧(La0.5Sr0.5CoxMn1-xO3-δ)、镧锶钴氧(La0.6Sr0.4CoO3-δ)、镧锶铬氧(La0.8Sr0.2CrO3)、镧锶镍氧(La0.6Sr0.4NiO3)、镧锶钴铁氧((La0.6Sr0.4)0.9Co0.2Fe0.8O3+δ)、镧锶锰氧(La0.8Sr0.2MnO3)、镧锶钇氧(La0.8Sr0.2YO3)、镧镍钴氧(LaNi1-xCoxO3)和镧钴氧(LaxCo2-xO3-δ)中的一种或两种以上。
进一步地，所述的有机溶液为乙醇、丙酮、异丙醇、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种或两种以上。
进一步地，所述浆料中的复合金属氧化物在有机溶剂中的质量分数为0.1％～10％。
进一步地，所述蒸发溶剂的温度为30～80℃，时间为2～24h。
进一步地，所述煅烧的温度为300～1000℃，时间为2～8h。
进一步地，所述的煅烧在惰性气体的氛围下进行，所述的惰性气体为氦气、氖气或氩气中的一种或两种以上。
进一步地，所述负极集流体为铜箔、铝箔或碳质膜。
进一步地，所述的螯合物复合层的厚度为10μm～200μm。
上述的制备方法得到的复合金属氧化物修饰的锂金属负极集流体组装成的电池，主要由正极、灌锂后的复合金属氧化物修饰的含锂金属负极集流体、隔膜和电解液组成。
进一步地，所述正极的材料包括磷酸铁锂(LiFePO4)、钴酸锂(LiCoO2)、三元材料(LiNixCoyMn1-yO2,0≤x≤1,0≤y≤1)、镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)、富锂(zLiMnO2·(1-z)LiMO2,0<z<1)、氟化铁(FeF3·nH2O)或硫(S)。
进一步地，所述隔膜包括玻璃纤维膜(GF膜)、聚乙烯膜(PE膜)、聚丙烯膜(PP膜)、聚乙烯/聚丙烯双层共挤膜(PP/PE膜)或聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层共挤膜(PP/PE/PP膜)。
进一步地，所述电解液包括酯类电解液或醚类电解液。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
(1)本发明对锂金属负极集流体的改性方法工艺简单、易于操作、重复性好，易于实现大规模工业化生产；
(2)本发明经过均匀涂覆和高温煅烧得到的改性负极集流体结构稳定，能够有效疏导锂离子的沉积，并抑制在锂沉积/剥离过程中枝晶的生长，从而显著提高电池体系的安全性能，应用于锂金属二次电池中能有效提升与之匹配的正极材料的放电比容量和循环性能；
(3)本发明的经过复合金属氧化物修饰的锂金属负极集流体具有在锂沉积/剥离过程中疏导锂离子沉积的作用，从而使整个电池体系的放电比容量更高、循环寿命更长和安全性能更好等优点，保证了锂金属电池在长循环过程中整个体系的稳定，能够达到高能量大倍率放电动力电池的使用需求，极大的推进了锂金属电池产业化进程，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为实施例1中复合金属氧化物的SEM图。
图2为实施例1中未灌锂的复合金属氧化物修饰的负极集流体的SEM图。
图3为实施例1中经灌锂后的复合金属氧化物修饰的负极集流体组装成对称电池Li||Li的充放电曲线图。
图4为实施例2中灌锂后的复合金属氧化物修饰的负极集流体组装成对Li||Cu电池的库伦效率图。
具体实施方式
以下通过实施例进一步详细说明本发明，但不局限于实施例。
下述实施例中的实验方法，如无特别说明，均为常规方法。
实施例1
称取1.0g(La0.6Sr0.4)0.9Co0.2Fe0.8O3+δ颗粒分散到5.0g有机溶剂N-甲基吡咯烷酮中，在常温下搅拌6h(300r/min)，得到均匀的浆液，再将其均匀涂覆到铜箔上，60℃干燥12h后，在氩气保护气氛下经600℃煅烧6h即得到本发明所述的经复合金属氧化物表面修饰的锂金属电池负极集流体。经(La0.6Sr0.4)0.9Co0.2Fe0.8O3+δ表面修饰之后，在干燥氩气气体保护下，在此负极集流体的表面附上形状大小相同的20μm的锂片，200℃保温1h，得到灌锂后的负极集流体。
将该经(La0.6Sr0.4)0.9Co0.2Fe0.8O3+δ表面修饰锂金属电池负极集流体组装成Li|Li对称电池，Li|Li对称电池的隔膜为PE隔膜，电解液为1mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶于体积比为1:1的1,3-二氧戊环(DOL)/乙二醇二甲醚(DME)，并添加2wt％的LiNO3的混合溶液。在电流密度为1mA/cm2、沉积容量为1mAh/cm2条件下测试，循环1000次的充放电曲线图如图3所示，由图3可知，对称电池的充放电曲线稳定，其极化电压均低于50mA，电压平台对称。表明经复合金属氧化物表面修饰的负极集流体能够有效抑制锂枝晶的生长，展现了优异的电化学稳定性。
实施例2
称取5.0g La0.6Sr0.4NiO3颗粒分散到25.0g有机溶剂异丙醇中，在常温下搅拌12h(200r/min)，得到均匀的浆液，再将其均匀涂覆到铜箔上，80℃干燥4h后，在氩气保护气氛下经900℃煅烧4h即得到本发明所述的经La0.6Sr0.4NiO3表面修饰的锂金属电池负极集流体。
将该经La0.6Sr0.4NiO3表面修饰锂金属电池负极集流体与锂金属组装成Li|Cu电池，Li|Cu对称电池的隔膜为PE隔膜，电解液为1mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶于体积比为1:1的1,3-二氧戊环(DOL)/乙二醇二甲醚(DME)，并添加1wt％的LiNO3的混合溶液。在电流密度为1mA/cm2、沉积容量为1mAh/cm2条件下测试，循环200次的库伦效率图如图4所示，由图4可知，Li|Cu电池的库伦效率稳定，一直保持在98％左右，表明经La0.6Sr0.4NiO3表面修饰的负极集流体能够有效抑制锂枝晶的生长，展现了优异的电化学稳定性。
实施例3
称取3.0g La0.8Sr0.2CrO3颗粒分散到10.0g有机溶剂二甲基亚砜中，在常温下搅拌8h(240r/min)，得到均匀的浆液，再将其均匀涂覆到铜箔上，60℃干燥12h后，在氩气保护气氛下经600℃煅烧6h即得到本发明所述的经La0.8Sr0.2CrO3表面修饰的锂金属电池负极集流体。经La0.8Sr0.2CrO3表面修饰之后，在干燥氩气气体保护下，在此负极集流体的表面附上形状大小相同的50μm的锂片，230℃保温3h，得到灌锂后的负极集流体。
将该灌锂后的La0.8Sr0.2CrO3表面修饰锂金属电池负极集流体与磷酸铁锂正极材料匹配组装成全电池，全电池的隔膜为PP/PE/PP隔膜，电解液为1mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶于体积比为1:1的1,3-二氧戊环(DOL)/乙二醇二甲醚(DME)，并添加6wt％的LiNO3的混合溶液。在2.6-4.2V，1C的倍率下测试，其放电比容量为168.5mAh/g，循环200次电池的放电比容量还有159.8mAh/g，且充放电曲线稳定，库伦效率稳定在99％。表明经La0.8Sr0.2CrO3表面修饰的负极集流体能够有效抑制锂枝晶的生长，展现了优异的电化学稳定性。
实施例4
称取5.0g La0.8Sr0.2MnO3颗粒分散到25.0g有机溶剂异丙醇中，在常温下搅拌12h(200r/min)，得到均匀的浆液，再将其均匀涂覆到铜箔上，80℃干燥4h后，在氩气保护气氛下经900℃煅烧4h即得到本发明所述的经La0.8Sr0.2MnO3表面修饰的锂金属电池负极集流体。经La0.8Sr0.2MnO3表面修饰之后，在干燥高纯氩气气体保护下，在此负极集流体的表面附上形状大小相同的30μm的锂片，250℃保温30min后，得到灌锂后的负极集流体。
将该灌锂后的经La0.8Sr0.2MnO3表面修饰锂金属电池负极集流体组装成Li|Li对称电池，Li|Li对称电池的隔膜为PP隔膜，电解液为1mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶于体积比为1:1的1,3-二氧戊环(DOL)/乙二醇二甲醚(DME)，并添加4wt％的LiNO3的混合溶液。在电流密度为2mA/cm2、沉积容量为4mAh/cm2条件下测试，循环2000次电池的充放电曲线依然稳定，其极化电压均低于80mA，电压平台对称。表明经La0.8Sr0.2MnO3表面修饰的负极集流体能够有效抑制锂枝晶的生长，展现了优异的电化学稳定性。
实施例5
称取7.0g La0.8Sr0.2YO3颗粒分散到13.0g有机溶剂四氢呋喃中，在常温下搅拌9h(320r/min)，得到均匀的浆液，再将其均匀涂覆到铜箔上，50℃干燥24h后，在氦气气氛下经800℃煅烧8h即得到本发明所述的经La0.8Sr0.2YO3表面修饰的锂金属电池负极集流体。经La0.8Sr0.2YO3表面修饰之后，在干燥氦气气体保护下，在此负极集流体的表面附上形状大小相同的80μm的锂片，260℃保温1h，得到灌锂后的负极集流体。
将该灌锂后的La0.8Sr0.2YO3表面修饰锂金属电池负极集流体与三元材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2组装的全电池，全电池的隔膜为PP/PE/PP隔膜，电解液为1mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶于体积比为1:1的1,3-二氧戊环(DOL)/乙二醇二甲醚(DME)，并添加8wt％的LiNO3的混合溶液。在2.8-4.3V，2C的倍率下测试，其放电比容量为157.6mAh/g，循环100次电池的放电比容量还有127.3mAh/g，且充放电曲线稳定，库伦效率稳定在99％。表明经La0.8Sr0.2CrO3表面修饰的负极集流体能够有效抑制锂枝晶的生长，展现了优异的电化学稳定性。
实施例6
称取3.0g La0.5Sr0.5CoxMn1-xO3-δ颗粒分散到13.0g有机溶剂丙酮中，在常温下搅拌9h(290r/min)，得到均匀的浆液，再将其均匀涂覆到铜箔上，60℃干燥10h后，在氩气保护气氛下经850℃煅烧7h即得到本发明所述的经该复合金属氧化物表面修饰的锂金属电池负极集流体。经(La0.6Sr0.4)0.9Co0.2Fe0.8O3+δ表面修饰之后，在干燥高纯氩气气体保护下，在此负极集流体的表面附上形状大小相同的40μm的锂片，300℃保温45min后，得到灌锂后的负极集流体。
将该灌锂后的经(La0.6Sr0.4)0.9Co0.2Fe0.8O3+δ表面修饰锂金属电池负极集流体组装成Li|Li对称电池，Li|Li对称电池的隔膜为PE隔膜，电解液为1mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶于体积比为1:1的1,3-二氧戊环(DOL)/乙二醇二甲醚(DME)，并添加5wt％的LiNO3的混合溶液。在电流密度为2mA/cm2、沉积容量为4mAh/cm2条件下测试，循环500次电池的充放电曲线依然稳定，其极化电压均低于70mA，电压平台对称。表明经复合金属氧化物表面修饰的负极集流体能够有效抑制锂枝晶的生长，展现了优异的电化学稳定性。
实施例7
称取8.0g LaNi1-xCoxO3颗粒分散到20.0g有机溶剂乙醇中，在常温下搅拌8h(300r/min)，得到均匀的浆液，再将其均匀涂覆到铜箔上，70℃干燥5h后，在氩气保护气氛下经950℃煅烧2h即得到本发明所述的经LaNi1-xCoxO3表面修饰的锂金属电池负极集流体。
将该经LaNi1-xCoxO3表面修饰锂金属电池负极集流体与锂金属组装成Li|Cu电池，Li|Cu对称电池的隔膜为PP/PE隔膜，电解液为1mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶于体积比为1:1的1,3-二氧戊环(DOL)/乙二醇二甲醚(DME)，并添加3wt％的LiNO3的混合溶液。在电流密度为1mA/cm2、沉积容量为4mAh/cm2条件下测试，循环150次的库伦效率依旧能保持在98％左右，表明经复合金属氧化物表面修饰的负极集流体能够有效抑制锂枝晶的生长，展现了优异的电化学稳定性。
实施例8
称取10.0g LaxCo2-xO3-δ颗粒分散到30.0g有机溶剂乙醇中，在常温下搅拌10h(320r/min)，得到均匀的浆液，再将其均匀涂覆到铜箔上，40℃干燥24h后，在氦气保护气氛下经750℃煅烧12h即得到本发明所述的经LaxCo2-xO3-δ表面修饰的锂金属电池负极集流体。
将该经LaxCo2-xO3-δ表面修饰锂金属电池负极集流体与锂金属组装成Li|Cu电池，Li|Cu对称电池的隔膜为PP/PE隔膜，电解液为1mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶于体积比为1:1的1,3-二氧戊环(DOL)/乙二醇二甲醚(DME)，并添加6wt％的LiNO3的混合溶液。在电流密度为2mA/cm2、沉积容量为4mAh/cm2条件下测试，循环100次的库伦效率依旧能保持在98％左右，表明经复合金属氧化物表面修饰的负极集流体能够有效抑制锂枝晶的生长，展现了优异的电化学稳定性。

Claims (7)

1.一种复合金属氧化物修饰的锂金属负极集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将复合金属氧化物分散在有机溶剂中，得均匀的浆料；然后将浆料均匀涂覆在负极集流体表面，挥发溶剂后进行煅烧；经煅烧后复合金属氧化物能够与负极集流体形成螯合物复合层并作为结构稳定的“疏导层”覆盖在负极集流体表面，即得到复合金属氧化物修饰的锂金属负极集流体；
所述的复合金属氧化物为镧锶钴锰氧即La0.5Sr0.5CoxMn1-xO3-δ、镧锶钴氧即La0.6Sr0.4CoO3-δ、镧锶铬氧即La0.8Sr0.2CrO3、镧锶镍氧即La0.6Sr0.4NiO3、镧锶钴铁氧即(La0.6Sr0.4)0.9Co0.2Fe0.8O3+δ、镧锶锰氧即La0.8Sr0.2MnO3、镧锶钇氧即La0.8Sr0.2YO3、镧镍钴氧即LaNi1-xCoxO3和镧钴氧即LaxCo2-xO3-δ中的一种或两种以上；
所述的复合金属氧化物在有机溶剂中的质量分数为0.1%~10%；
所述的螯合物复合层的厚度为10 μm~200 μm。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的有机溶剂为乙醇、丙酮、异丙醇、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述煅烧在惰性气体的氛围下进行，所述的惰性气体为氦气、氖气和氩气中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述负极集流体为铜箔、铝箔或碳质膜。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述挥发溶剂的温度为20~80℃，时间为2~24 h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的煅烧，温度为300~1000℃，时间为2~8 h。
7.权利要求1至6任一项所述的制备方法得到的复合金属氧化物修饰的锂金属负极集流体在锂金属电池中的应用，其特征在于：所述锂金属电池，以LiFePO4、LiV3(PO4)3、LiCoO2、LiMnO2、xLiMnO2·(1-x)LiMO2 (0<x<1，M=Ni，Co，Mn)、LiNi x Co y Mn1-y O2 (0.5≤x≤1, 0≤y≤0.2)、LiNi0.5Mn1.5O4、Li2TiO3、FeF3·xH2O (0≤x≤0.5)、S或金属氧化物/硫化物作为正/负极材料；以灌锂后的复合金属氧化物修饰的锂金属负极集流体作为对电极材料，以GF、PE、PP、PP/PE或PP/PE/PP作为膜隔膜；以酯类电解液或醚类电解液作为电解液。
CN202110197382.1A 2021-02-22 2021-02-22 一种复合金属氧化物表面修饰的锂金属电池负极集流体的制备方法与应用 Active CN112952102B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110197382.1A CN112952102B (zh) 2021-02-22 2021-02-22 一种复合金属氧化物表面修饰的锂金属电池负极集流体的制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110197382.1A CN112952102B (zh) 2021-02-22 2021-02-22 一种复合金属氧化物表面修饰的锂金属电池负极集流体的制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112952102A CN112952102A (zh) 2021-06-11
CN112952102B true CN112952102B (zh) 2023-02-28

Family

ID=76245168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110197382.1A Active CN112952102B (zh) 2021-02-22 2021-02-22 一种复合金属氧化物表面修饰的锂金属电池负极集流体的制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112952102B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113659282A (zh) * 2021-08-17 2021-11-16 哈尔滨工业大学 一种用于抑制锂枝晶的具有氧缺陷的氧化物涂层及其制备方法
CN115566199B (zh) * 2022-11-07 2023-07-25 湘潭大学 一种聚合物/金属盐复合修饰的锂金属电池负极集流体及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101076905A (zh) * 2004-12-09 2007-11-21 普莱克斯技术有限公司 集电器及其制造方法
CN107482224A (zh) * 2017-08-04 2017-12-15 珠海光宇电池有限公司 负极片及其制备方法和锂电池
CN107910496A (zh) * 2017-10-09 2018-04-13 中南大学 一种二次电池用金属锂负极、制备方法及其应用
CN109103428A (zh) * 2018-08-02 2018-12-28 武汉艾特米克超能新材料科技有限公司 一种碱金属电池负极及其制备方法和电池
CN111886728A (zh) * 2018-01-09 2020-11-03 密执安州立大学董事会 包覆有锂离子导电固体电解质的集电器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5002824B1 (ja) * 2011-03-02 2012-08-15 独立行政法人産業技術総合研究所 リチウム二次電池用負極材料及びその製造方法、並びにリチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池
KR102217766B1 (ko) * 2017-12-11 2021-02-22 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 양극 활물질, 이의 제조방법, 이를 포함하는 리튬 이차전지용 양극 및 리튬 이차전지

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101076905A (zh) * 2004-12-09 2007-11-21 普莱克斯技术有限公司 集电器及其制造方法
CN107482224A (zh) * 2017-08-04 2017-12-15 珠海光宇电池有限公司 负极片及其制备方法和锂电池
CN107910496A (zh) * 2017-10-09 2018-04-13 中南大学 一种二次电池用金属锂负极、制备方法及其应用
CN111886728A (zh) * 2018-01-09 2020-11-03 密执安州立大学董事会 包覆有锂离子导电固体电解质的集电器
CN109103428A (zh) * 2018-08-02 2018-12-28 武汉艾特米克超能新材料科技有限公司 一种碱金属电池负极及其制备方法和电池

Also Published As

Publication number Publication date
CN112952102A (zh) 2021-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108878849B (zh) 富锂氧化物的合成工艺及含该富锂氧化物的锂离子电池
CN110931849B (zh) 梯度复合固态电解质及其制备方法和固态锂电池
CN109037594B (zh) 一种自愈合聚合物修饰的碱金属负极及其制备方法与应用
CN101752562B (zh) 一种复合掺杂改性锂离子电池正极材料及其制备方法
CN110190251B (zh) 金属锂片及其制备方法和应用
CN110890530B (zh) 基于多孔陶瓷复合锂金属负极的锂金属二次电池及其制备方法
CN102034971A (zh) 锂离子电池磷酸铁锂/聚并吡啶复合正极材料及其制备方法
CN112952102B (zh) 一种复合金属氧化物表面修饰的锂金属电池负极集流体的制备方法与应用
CN115566199B (zh) 一种聚合物/金属盐复合修饰的锂金属电池负极集流体及其制备方法和应用
CN114551854B (zh) 一种高能量密度和长循环寿命水系锌基二次电池
CN102299316A (zh) 一种层状氧化物锂离子电池正极及其制备方法
CN107452950A (zh) 一种循环稳定的锂离子电池正极材料及方法
CN107946564B (zh) 富钠锰基Na4Mn2O5/Na0.7MnO2复合材料及其制备方法和应用
WO2023097937A1 (zh) 一种用于固态电池的高压实高镍层状正极材料的复合包覆方法
CN105826568A (zh) 一种具有氧不足型金属氧化物包覆层结构的富锂正极材料及制备方法和应用
CN109830656B (zh) 一种具有固液复合界面层的金属锂负极的制备方法
KR20230088783A (ko) 전해액, 이를 포함하는 이차전지 및 이 이차전지의 제조방법
EP4312297A1 (en) Solid-state electrolyte (sse) with sandwich structure and preparation method and use thereof, and solid-state lithium ion battery
CN111864189B (zh) 锂电池正极材料及其制备方法
CN115611773B (zh) 一种补锂化合物及其制备方法、锂离子电池
CN114709398B (zh) 一种含硫快离子导体包覆石墨复合材料及其制备方法
CN109638233A (zh) 一种固态离子导体与富锂锰基材料复合电极及锂离子电池
CN115207335A (zh) 一种低温可充放电的锂离子电池负极材料及锂离子电池
CN115039256A (zh) 正极及其制备方法和锂离子二次电池
CN109301198B (zh) 一种镍纳米片阵列负载氧化锌复合电极及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant