CN115249801A - 一种锂金属负极材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锂金属负极材料及其制备方法，所述锂金属负极材料为锂金属一侧表面上还有一层界面层，所述界面层的厚度为100nm～100μm；所述界面层是由氟化碳和有机组分溶解于挥发性溶剂中，喷涂到锂金属表面后再经过原位锂化反应而得。将粘结剂与单离子导体混合均匀作为有机组分，然后将氟化碳和有机组分溶解于挥发性溶剂中，使用喷枪将其喷涂到120‑170℃加热状态下的锂金属一侧表面，待锂金属表面溶剂完全蒸发，在低电流条件下循环3‑5圈，即可获得所述锂金属负极材料。本发明提供的锂金属电池负极材料的界面层中含有氟化锂和有机组分，能作为锂金属保护层减少锂枝晶的生成。本发明的锂金属负极材料适用范围广，极大地推动了实用化锂金属的研究进程。

Description

一种锂金属负极材料及其制备方法

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种锂金属负极材料及其制备方法。

背景技术

锂离子电池由于具有比能量高，自放电小和无记忆效应等优点，而被广泛应用于电动汽车、智能电网和便携式电子设备等领域。但是随着当今能源技术的飞速发展，对锂离子电池的能量密度和功率密度提出了更高的要求。传统锂离子电池采用石墨作为负极材料，而石墨负极理论比容量低(372mAh/g)，其能量密度难以突破300Wh·kg^-1这一极限值，严重限制了其进一步发展。因此开发更高比容量的负极材料对提高电池的能量密度尤为重要，例如硅基负极材料和锂金属负极材料。

锂金属被誉为负极材料中的“圣杯”，因为其具有极高的理论比容量(3860mAh/g)，最低的氧化还原电势(-3.04V相对于标准氢电极)和低的密度(0.534g/cm³)等优点。因此，采用锂金属作负极材料能够显著提高锂离子电池的能量密度。此外，相比于锂离子电池，锂金属电池能够采用具有更高能量密度的正极材料(如硫、氧等)，因此能形成高比能量电池系统。但是，锂金属负极材料在使用过程中存在着一些问题，严重制约了其进一步发展。包括以下几点：一是锂金属表面生成的固体电解质界面膜(SEI)不均匀，引起锂金属不均匀的沉积和剥离；二是锂金属在沉积和剥离过程中存在大量的体积膨胀，进一步导致SEI的不稳定；三是锂金属与电解液高的反应活性，导致锂金属和电解液的不断消耗。

针对以上问题，研究者从不同的角度对其进行了研究，如电解液改性、集流体表面修饰和锂金属表面改性等方面。但究其而言，电化学反应与常规的化学反应最大的区别则是电化学反应都发生在界面中，对界面的调控能够对电化学反应起到决定性的影响。在对锂金属进行界面改性中，氟化SEI是公认对于锂金属负极有效的改性手段。例如陶新永课题组[Advanced Material2021,33(42),e2102134.]提出直接在电解液中添加多孔LiF以实现稳定和安全的锂金属电池。与传统设计的电解液不同，由于电解液溶剂分子与大量暴露的活性LiF(111)晶面之间的强相互作用，在多孔LiF中制备的电解质表现出不可燃性和高电化学性能。张强课题组[Angewandte Chemie International Edition2021,60(42),22683-22687.]提出通过阴离子受体调节阴离子的电解质结构来构建稳定的阴离子衍生SEI，将具有缺电子硼原子的三(五氟苯基)硼烷阴离子受体与双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子相互作用，从而提高SEI中LiF的含量，提高了SEI的稳定性。

现有的研究成果能够看出构建氟化SEI确实能够有效促进锂金属的均匀沉积，并且最终提高锂金属电池的循环性能。但现有技术中使用的传统氟化SEI终归只是提高了SEI中无机组分的含量，无机组分在柔韧性方面有很多劣势。在一个完整的锂沉积过程中，锂离子在界面的去溶剂化、锂离子在SEI内部的传输和锂离子的成核对于锂金属沉积都是很重要的过程，而仅仅提高LiF的含量并不能对这些过程进行统筹调控。而且，现有技术构建氟化SEI的方式太过复杂，虽然实验操作的精细程度能够提高界面成分的调控力度，但这也增加了整体制备过程的复杂度，这不利于大规模生产应用。

从上述研究成果可以看出，对锂金属负极材料界面SEI的进一步改性以及提高实验方法的可拓展性是解决传统氟化SEI问题的关键。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种锂金属负极材料及其制备方法。

本发明提供了一种锂金属负极材料，所述锂金属负极材料为锂金属一侧表面上还有一层界面层，所述界面层的厚度为100nm～100μm；所述界面层是由氟化碳和有机组分溶解于挥发性溶剂中，喷涂到锂金属表面后再经过原位锂化反应而得，所述有机组分为将粘结剂加入单离子导体中混合均匀而得。

本发明同时提供了一种锂金属负极材料的制备方法，所述制备方法如下：将粘结剂与单离子导体混合均匀作为有机组分，然后将氟化碳和有机组分溶解于挥发性溶剂中，使用喷枪将其喷涂到120-170℃加热状态下的锂金属一侧表面，待锂金属表面溶剂完全蒸发，在低电流条件下循环3-5圈，即可获得所述锂金属负极材料。

进一步，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯，所述单离子导体为聚-2丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂或锂化聚合硼酸酯；所述聚偏二氟乙烯和聚-2丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂或锂化聚合硼酸酯按质量比为1:9混合均匀作为有机组分；所述氟化碳和有机组分的质量比为1-4:1，所述挥发性溶剂为N-甲基吡咯烷酮或四氢呋喃。

进一步，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯，所述单离子导体为聚-2丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂；所述聚偏二氟乙烯和聚-2丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂按质量比为1:9混合均匀作为有机组分；所述氟化碳和有机组分的质量比为2:1；所述挥发性溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

进一步，所述氟化碳和有机组分溶解于挥发性溶剂的质量浓度为1％～20％。

优选地，所述氟化碳和有机组分溶解于挥发性溶剂的质量浓度为10％。

进一步，所述喷枪喷涂的方法为：使用喷枪来回多次在锂金属一侧表面上进行喷涂，每次喷涂半分钟后需要停止半分钟，等待溶剂彻底挥发，如此往复将分散液全部喷完，喷枪喷涂时间为3min～8min。

优选地，所述喷枪喷涂时锂金属加热的温度为150℃。

进一步，所述低电流的电流密度为1mA cm^-2。

优选地，在所述低电流条件下循环5圈。

本发明的有益效果：

1.本发明提供的锂金属电池负极材料，锂金属表面的界面层中含有氟化锂和有机组分，其中氟化锂是由喷涂上的氟化碳原位锂化所得，能够促进锂金属的均匀沉积，有机组分则能够促进锂离子的去溶剂化，提供稳定的锂离子流。这一界面层厚度高度可控，为100nm～100μm，能作为锂金属保护层。并且可以通过调节溶剂浓度和喷涂的时间来控制该层界面层的厚度，界面层的不同厚度可以适配锂金属电池的不同充放电条件。现有的锂金属负极材料使用时，锂枝晶的不可控生长不仅会生成死锂，导致电池容量衰退，并且有可能穿透隔膜，造成安全事故。而本发明的锂金属负极材料特有的界面层，氟化锂作为界面层的主要无机组分，拥有与锂最大的界面能，能够促进锂金属的均匀沉积，从而减少锂枝晶的生成。

2.本发明提供的锂金属负极材料的制备方法，是将氟化碳和所选择有机组分以一定的比例溶解与挥发溶剂中，使用喷枪将其喷涂在加热状态下的锂金属表面，然后，在低电流条件下循环3-5圈后完成锂化过程，优选为循环5圈。

3.本发明确定了在本制备方法下，采用聚-2丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸作为有机组分的主要成分，氟化碳与有机组分为2:1时效果最佳。本发明通过使用单离子导体，特别是聚-2丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸作为界面层的有机组分，可以大大延缓界面层中阴离子的迁移，从而减少副反应的发生。由于锂金属的高反应活性，容易与电解液中的各个组分发生寄生反应，生成大量不利于锂离子传导的副产物，一步步加剧电池的失效。本发明选择的有机组分具有一定的柔韧性，帮助在锂金属表面形成一层致密的界面层，避免锂金属与电解液的直接接触，保证锂金属负极的长期稳定性。

4.本发明确定了在本制备方法下，喷涂时锂金属处于150℃的加热状态、锂化过程时电流密度为1mA cm^-2时的效果最佳。

5.本发明的锂金属负极材料适用范围广，目前商业化锂离子电池所使用的正极材料均可以使用，常用的正极材料如离子脱嵌入的材料，比如磷酸铁锂、钴酸锂、三元正极均可以用来与本发明的锂金属负极材料配对，组装电池；一些转化型的材料，如单质硫、氧、空气等，也均适用于本发明的锂金属负极材料。

6.本发明采用喷涂和原位锂化结合的手段能够在锂金属表面构建富含氟化锂的界面层，与传统的锂金属表面氟化SEI构建手段相比，一方面可以使锂金属表面界面层的成分和厚度都高度可控，这种可控的制备手段能够满足实际锂金属电池在不同工况下的要求；另一方面，本发明对氟化碳的纯度并未有要求，可由任何含氟的有机物碳化而成，原料来源广泛。本发明通过LiF和有机成分的协同调控作用实现快速的锂离子脱溶剂化，稳定SEI内锂离子流和均匀的锂沉积，因此大大提高了锂金属电池的电化学性能。并且本发明所需要的喷涂手段在工业上是很容易实现，可以直接在带状锂金属上进行涂覆，后者可直接进行叠片型电池或卷绕型电池的直接装配，有利于锂金属电池的大规模生产，极大地推动了实用化锂金属的研究进程。

附图说明

图1是本发明的喷涂方法示意图；

图2是实施例1制备的锂金属负极材料的扫描电镜照片，左边为低倍率扫描电镜图，右边为制备的锂金属负极材料截面的扫描电镜图；

图3是对比例1的普通锂箔的扫描电镜照片，左边为低倍率扫描电镜图，右边为高倍率扫描电镜图；

图4是对比例2制备的锂金属负极材料的扫描电镜照片，左边为低倍率扫描电镜图，右边为高倍率扫描电镜图；

图5是对比例3制备的锂金属负极材料的扫描电镜照片，左边为低倍率扫描电镜图，右边为高倍率扫描电镜图；

图6是对比例4制备的锂金属负极材料的扫描电镜照片，左边为低倍率扫描电镜图，右边为高倍率扫描电镜图；

图7是对比例5制备的锂金属负极材料的扫描电镜照片，左边为低倍率扫描电镜图，右边为高倍率扫描电镜图；

图8是实施例1制备的锂金属负极材料循环100圈后的表面扫描电镜照片，左边为低倍率扫描电镜图，右边为高倍率扫描电镜图；

图9是实施例1制备的锂金属负极材料循环100圈后的截面扫描电镜照片；

图10是对比例1的普通锂箔循环100圈后的扫描电镜照片，左边为低倍率扫描电镜图，右边为高倍率扫描电镜图；

图11是对比例1的普通锂箔循环100圈后的截面扫描电镜照片；

图12是实施例1制备的锂金属负极材料锂化过程循环前五圈的比容量-电压曲线图；

图13是实施例1和对比例1-5制备的锂金属负极材料装配成对称电池的循环性能曲线图；

图14是实施例1和对比例1-5制备的锂金属负极材料装配成全电池的循环性能曲线图；

图15是实施例1制备的锂金属负极材料与镍钴锰酸锂配对制备的多层锂金属软包电池的实物图；

图16是实施例1制备的锂金属负极材料与镍钴锰酸锂配对制备的多层锂金属软包电池的性能图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

实施例1单离子导体为PAMPS-Li，氟化碳与有机组分质量比为2：1制备锂电池负极材料

称量一定量的PVDF(聚偏二氟乙烯)与PAMPS-Li(聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂)，质量比为1:9，将其混合均匀作为有机组分。而后将氟化碳粉末与上述有机组分以质量比2:1称量混合，后将其分散在10mL的NMP(N-甲基吡咯烷酮)中。后在手套箱内将锂箔(面积为80平方厘米)放置在加热台上，加热温度到150℃，取2.5mL分散液到喷枪内，以来回多次的路径在锂箔上进行喷涂。每次喷涂半分钟后需要停止半分钟，等待溶剂彻底挥发。如此往复将分散液全部喷完，将锂箔表面溶剂完全蒸发，即可打成直径为12mm的圆片以作备用，喷涂的示意图如图1所示。

随后，进行锂化过程，将上述喷涂过的锂箔在电流密度1mA/cm²下循环5圈，制备为本发明所述锂金属负极材料。图2为本实施例制备的锂金属负极材料的扫描电镜照片，从左边图可以看出氟化碳粉末完全包埋在以PAMPS-Li为主的有机组分之中，并且分布较为均匀，并且从右边的截面图可以看出其界面层厚度为800nm，满足人造SEI的需求。说明当氟化碳粉末与有机组分的质量比例为2:1时，制备的锂金属负极材料表面较为光滑，并且氟化碳包埋在有机组分之中，厚度大约在800nm左右，因此能够在建立导电网络的同时构建氟化锂，实现锂金属的均匀沉积。

实施例2单离子导体、有机组分质量比和反应条件筛选试验

以聚-2丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂或锂化聚合硼酸酯为单离子导体，以N-甲基吡咯烷酮或四氢呋喃为挥发性有机溶剂，按实施例1的制备方法制备锂金属负极材料，并这些材料进行电镜扫描，以未经加工处理的普通锂箔为对比例1对照组的锂金属负极材料，验证不同单离子导体、不同挥发性有机溶剂、氟化碳和有机组分的不同质量比、不同加热温度、不同锂化电流密度和循环圈数条件下制备的锂金属负极材料形貌上的区别。

表1锂金属负极材料制备方法反应条件筛选试验设计

对比例1

将普通锂箔用作锂金属负极材料，进行了电镜扫描，如图3所示，可见普通锂箔用作锂金属负极材料的表面是非常光滑的。

对比例2

对比例2制备得到所述锂金属负极材料，电镜扫描如图4所示，可见由于氟化碳粉末的量较少，因此锂金属负极材料表面整体呈现出凝胶状，无机组分的减少将会降低整个界面层的离子传导性能。

对比例3

对比例3制备得到所述锂金属负极材料，电镜扫描如图5所示，可见当增大氟化碳粉末添加比例时，锂金属负极材料表面的凝胶状减少，但是也出现了裸露的氟化碳粉末，这将会从界面层脱离，不利于整体的电池循环性能。

对比例4

对比例4制备得到所述锂金属负极材料，电镜扫描如图6所示，可见当氟化碳粉末添加比例进一步增大时，锂金属负极材料表面裸露的氟化碳粉末越来越多，这将会从界面层脱离，极其不利于整体的电池循环性能。

对比例5

对比例5制备得到所述锂金属负极材料，电镜扫描如图7所示，可见当更换单离子导体为锂化聚合硼酸酯，只要保持氟化碳粉末与有机组分的质量比为2:1的状态，喷涂在锂金属表面依旧能够呈现出氟化碳包埋在有机组分的形貌，有利于后期的循环。

从图2到图7，能看出一个规律，按本发明的方法制备锂金属负极材料，氟化碳粉末与有机组分的比例会影响制备的锂金属负极材料表面所生成的界面层的形貌，氟化碳粉末过多则导致表面不均匀，有机组分太高则导致没有一定机械强度，只有当比例为2比1时，如实施例1，能够使得氟化碳粉末包埋在有机组分之间，体现出最好的效果。

实施例3实施例1的锂金属负极材料和对比例1的锂箔循环后的表面形貌变化对比

将实施例1制备的锂金属负极材料和对比例1的锂箔循环100圈后进行电镜扫描，如图8-11所示。

图8为实施例1制备的锂金属负极材料循环100圈后的表面扫描电镜照片，相比较于原始形貌(图8左)，可以看出循环100圈后实施例1制备的锂金属负极材料的表面形貌没有发生太大的变化，保持了整体结构的稳定性。并且由于界面层生成的LiF能够促进锂金属均匀沉积，因此即使循环了100圈后表面依旧没有出现锂枝晶的形貌。表面类似胶状的物质正是喷涂上去的有机组分，这些胶状物质能够缓解锂金属循环过程中的体积膨胀。

图9为实施例1制备的锂金属负极循环100圈后的截面扫描电镜照片，由于锂金属的高反应活性和体积膨胀效应，会导致锂枝晶的不可控生长的死锂的堆叠，进而会在锂金属活性物质表面堆积一层多孔的死锂与SEI混合界面。而实施例1中由于界面层中LiF对锂枝晶的有效抑制，因此在循环100圈后表面死锂与SEI混合界面的厚度仅为86μm。说明本实施例所选择的氟化碳粉末与有机组分的质量比例是最优的。经过100次循环的锂金属负极表面呈平整致密的形貌并且没有锂枝晶的迹象，其锂金属表面死锂与SEI混合界面的厚度仅为86μm。

图10为对比例1的锂箔作为锂金属负极材料循环100圈后的表面扫描电镜照片，可见由于锂金属的高反应活性和体积膨胀导致了锂金属表面的多孔结构和锂枝晶的不可控生长，不利于锂金属电池的循环和安全性能。

图11为对比例1的锂箔作为锂金属负极材料循环100圈后的截面扫描电镜照片，由于锂金属的高反应活性和体积膨胀效应，会导致锂枝晶的不可控生长的死锂的堆叠，进而会在锂金属活性物质表面堆积一层多孔的死锂与SEI混合界面。而对比例1未经处理普通锂箔无法应对锂金属的体积膨胀，因此在循环100圈后表面死锂与SEI混合界面的厚度为280μm。

因此采用本发明的方法制备的锂金属负极材料，与普通锂箔作为锂金属负极材料相比，能够缓解锂金属循环过程中的体积膨胀，减少锂枝晶的不可控生长，降低锂金属表面死锂与SEI混合界面的厚度，大大提高锂金属电池的电化学性能和安全性能。

实施例4确定锂化过程中的循环圈数

将实施例1制备的锂金属负极材料在低电流下锂化过程中的每一圈循环都测量比容量-电压，共测了五圈，每一圈的比容量-电压曲线图见图12。由于喷涂上去的氟化碳需要经过一定的锂化过程才能生成氟化锂，因此引入了低电流密度的锂化过程，本实施例选择1mA/cm2的电流密度，太高的电流密度会导致锂化得不完全，太低的电流密度则没有实际意义。从图12的前五圈比容量-电压曲线可以看出，在第一圈的时候氟化碳转化为氟化锂释放了大约1050mAh的容量，并且体现出了氟化碳在2.3V，1.5V的电压平台，而在后面的循环过程中则没有体现，则说明氟化碳的锂化过程是不可逆的。在第三圈的电压曲线可以看出，整个锂化过程已经不能释放太多的容量，在第五圈的时候，锂化过程已经稳定，意味着锂化过程的成功，因此优选循环五圈为本发明制备锂金属负极材料时喷涂后的材料锂化时的循环圈数。

实施例5实施例1和对比例1-5的锂金属负极材料在对称电池中的测试对比

以实施例1和对比例1-5的锂金属负极材料装配对称电池，测试条件为电流密度1mA/cm²、沉积/溶解容量为3mAh/cm²，测试结果如图13所示。

可见使用实施例1制备的锂金属负极材料所装配的对称电池具有较高的库伦效率和稳定的循环性能，能够保持10mV的过电位的条件下稳定循环2000h。而对比例1的锂箔装配的对称电池在循环250h后过电位便开始增大，表面的非活性锂随着循环的加深逐渐增多，非活性锂和锂金属反应副产物会增加锂离子传输的阻力，在循环620h后便失效。实施例1制备的锂金属负极材料获得了最好的循环性能，不仅说明了氟化碳粉末与有机组分的质量比例为2:1的条件是最优，并且也说明了PAMPS-Li相比于锂化聚合硼酸酯能够展现出更好的电化学性能。

实施例6实施例1和对比例1-5的锂金属负极材料装配成全电池的测试对比

以镍钴锰酸锂正极材料为正极，以实施例1和对比例1-5锂金属负极材料作为负极，1mol/L LiPF₆(EC:DMC,v/v＝1:1)为电解液，Celgard2400为隔膜，装配成全电池进行电化学性能测试，性能如图14所示，可见实施例1的锂金属负极材料作为负极装配的全电池的初始容量为187.8mAh g^-1，循环200圈后依然能保持151.8mAh g^-1的放电比容量，拥有很高的容量保持率，证实了循环稳定性。而对比例1的锂箔装备的全电池随着循环的加深，容量迅速衰减，循环稳定性很差。对比例2-5制备的锂金属负极材料，虽然放电比容量比对比例1好一些，但是显著低于实施例1制备的锂金属负极材料。实施例1制备的锂金属负极材料不仅仅在对称电池上拥有最好的性能，并且在全电池上也展现出最优越的电化学性能，在经历200圈循环后依旧能够保持81.1％的容量

实施例7

以镍钴锰酸锂正极材料为正极，实施1制备的锂金属负极材料作为负极，1mol/LLiPF₆(EC:DMC,v/v＝1:1)为电解液，Celgard2400为隔膜，装配成多层软包电池，实物如图15所示，对本层软包电池进行电化学性能测试，性能如图16所示，可见该多层软包电池可提供330Wh kg^-1的比能量，并在80％的基线容量保持率下稳定循环100次，因此实施例1制备的锂金属负极材料在生产实践应用中具有实际意义。

以上实施例说明即使采用本发明的技术路线，但是单离子导体、有机组分质量比和反应条件的选择也会对锂金属负极材料的性能产生实质影响，实施例1的技术方案可以满足锂金属负极材料在生产实践应用的需求，是最佳方案。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种锂金属负极材料，其特征在于，所述锂金属负极材料为锂金属一侧表面上还有一层界面层，所述界面层的厚度为100nm～100μm；所述界面层是由氟化碳和有机组分溶解于挥发性溶剂中，喷涂到锂金属表面后再经过原位锂化反应而得，所述有机组分为将粘结剂加入单离子导体中混合均匀而得。

2.一种锂金属负极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：将粘结剂与单离子导体混合均匀作为有机组分，然后将氟化碳和有机组分溶解于挥发性溶剂中，使用喷枪将其喷涂到120-170℃加热状态下的锂金属一侧表面，待锂金属表面溶剂完全蒸发，在低电流条件下循环3-5圈，即可获得所述锂金属负极材料。

3.根据权利要求2所述锂金属负极材料的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯，所述单离子导体为聚-2丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂或锂化聚合硼酸酯；所述聚偏二氟乙烯和聚-2丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂或锂化聚合硼酸酯按质量比为1:9混合均匀作为有机组分；所述氟化碳和有机组分的质量比为1-4:1，所述挥发性溶剂为N-甲基吡咯烷酮或四氢呋喃。

4.根据权利要求3所述锂金属负极材料的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯，所述单离子导体为聚-2丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂；所述聚偏二氟乙烯和聚-2丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂按质量比为1:9混合均匀作为有机组分；所述氟化碳和有机组分的质量比为2:1；所述挥发性溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

5.根据权利要求2所述锂金属负极材料的制备方法，其特征在于，所述氟化碳和有机组分溶解于挥发性溶剂的质量浓度为1%～20%。

6.根据权利要求5所述锂金属负极材料的制备方法，其特征在于，所述氟化碳和有机组分溶解于挥发性溶剂的质量浓度为10%。

7.根据权利要求2所述锂金属负极材料的制备方法，其特征在于，所述喷枪喷涂的方法为：使用喷枪来回多次在锂金属一侧表面上进行喷涂，每次喷涂半分钟后需要停止半分钟，等待溶剂彻底挥发，如此往复将分散液全部喷完，喷枪喷涂时间为3min～8min。

8.根据权利要求2所述锂金属负极材料的制备方法，其特征在于，所述喷枪喷涂时锂金属加热的温度为150℃。

9.根据权利要求2所述锂金属负极材料的制备方法，其特征在于，所述低电流的电流密度为1mA cm^-2。

10.根据权利要求2所述锂金属负极材料的制备方法，其特征在于，在所述低电流条件下循环5圈。

Images