CN115911536A - 负极表面人造固体电解质界面膜sei及其制备方法和锂电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种负极表面人造固体电解质界面膜SEI及其制备方法和锂电池，负极表面人造固体电解质界面膜SEI包括:聚合物固体电解质；聚合物固体电解质包括:聚合物、锂盐和引发剂；锂盐和引发剂的总质量占聚合物固体电解质的总质量的百分比为5％‑80％；其中，聚合物为具有不饱和化学键的聚合物；负极表面人造固体电解质界面膜SEI的厚度为5nm‑20μm；负极表面人造固体电解质界面膜SEI的电化学窗口≥4.6V；负极表面人造固体电解质界面膜SEI的离子电导率≥10^‑4S/cm；负极表面人造固体电解质界面膜SEI的热分解起始温度≥250℃；负极表面人造固体电解质界面膜SEI的机械强度≥10MPa。

Description

负极表面人造固体电解质界面膜SEI及其制备方法和锂电池

技术领域

本发明涉及电池材料技术领域，特别涉及一种负极表面人造固体电解质界面膜SEI及其制备方法和锂电池。

背景技术

近几十年来，锂离子电池在电动汽车，消费电子和储能领域应用愈发广泛。人类社会的不断进步，对锂离子电池的能量密度、功率密度、循环寿命、安全性等性能指标，提出了更高的要求。锂离子电池的四大核心部件分别是正极、负极、电解液和隔膜。其中电解液与负极之间的副反应会造成电池循环寿命缩短，内阻增大，安全隐患提升。

为了解决这一问题，我们需要针对性地设计电解液和负极之间的界面(固态电解质中间相，SEI),提升界面稳定性，从而延长电池循环寿命，提升电池安全性。设计电解液添加剂，利用添加剂的分解合成稳定的天然SEI是较常规的SEI设计方法，然而这种方法可控性和一致性较差，且随着添加剂的不断消耗，其功效不断减弱乃至丧失。因此更可控的设计一致性好、低成本、可以对负极起到长效保护的人造SEI,成为业内一个具有挑战性的技术难题。

聚合物固态电解质具有良好的柔性，易于加工，具有较宽的电化学窗口和较高的室温离子电导率，是一种设计人造SEI的理想材料。因此利用固态电解质稳定负极侧界面，设计一种负极表面人造SEI及其制备方法和锂电池，是针对现有的技术难题的一种较好的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供的一种负极表面人造固体电解质界面膜SEI及其制备方法和锂电池，通过将锂盐溶解在聚合物溶液中，然后再添加引发剂形成前驱体溶液，再添加到负极极片的表面固化后形成聚合物固态电解质，即得到人造SEI；本发明实施例提供的人造SEI机械强度高，电化学窗口宽，柔性好，易加工，热稳定性好，可有效抑制锂枝晶，可以用于全固态锂电池、固液混合锂电池、液态锂电池、锂硫电池、锂空气电池中，其制备方法环保、兼容现代锂离子电池生产工艺，适用于大规模生产。

第一方面，本发明实施例提供了一种负极表面人造固体电解质界面膜SEI，所述负极表面人造固体电解质界面膜SEI包括:聚合物固体电解质；

所述聚合物固体电解质包括:聚合物、锂盐和引发剂；所述锂盐和引发剂的总质量占所述聚合物固体电解质的总质量的百分比为5％-80％；其中，所述聚合物为具有不饱和化学键的聚合物；

所述负极表面人造固体电解质界面膜SEI的厚度为5nm-20μm；

所述负极表面人造固体电解质界面膜SEI的电化学窗口≥4.6V；

所述负极表面人造固体电解质界面膜SEI的离子电导率≥10^-4S/cm；

所述负极表面人造固体电解质界面膜SEI的热分解起始温度≥250℃；

所述负极表面人造固体电解质界面膜SEI的机械强度≥10MPa。

优选的，所述锂盐和引发剂的总质量占所述聚合物固体电解质的总质量的百分比为20％-40％。

优选的，所述聚合物包括：聚氧化乙烯PEO、聚丙烯腈PAN、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚偏氟乙烯PVDF、聚氰基丙烯酸酯PCA、聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA、聚乙二醇甲基丙烯酸酯PEGMEA、聚碳酸亚乙烯酯、聚亚硫酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚酰亚胺中的一种或多种；

所述锂盐包括：双草酸硼酸锂LiBOB、二氟草酸硼酸锂LiDFOB、六氟磷酸锂LiPF₆、四氟硼酸锂LiBF₄、高氯酸锂LiClO₄、三氟甲基磺酸锂LiCF₃SO₃、双三氟甲基磺酰亚胺锂LiTFSI、双氟磺酰亚胺锂LiFSI、硝酸锂LiNO₃、碳酸锂Li₂CO₃、氟化锂LiF中的一种或多种；

所述引发剂包括：偶氮二异丁腈AIBN、过氧化二苯甲酰BPO、双(4-叔丁基环己基)、过氧化二碳酸酯BBP、过氧化月桂酰LPO、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮HMPP、2,2-二甲氧基-苯基苯乙酮DMPA中的一种或多种。

进一步优选的，所述聚合物为聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA；所述锂盐为二氟草酸硼酸锂LiDFOB；所述引发剂为偶氮二异丁腈AIBN。

第二方面，本发明实施例提供了一种上述第一方面所述的负极表面人造固体电解质界面膜SEI的制备方法，所述制备方法包括；

将摩尔浓度为0.05mol/L-25mol/L的锂盐溶解在聚合物溶液中，然后再添加摩尔浓度为0.001mol/L-3mol/L的引发剂，在搅拌器中搅拌溶解，混合均匀后，得到前驱体溶液；

将1uL-1mL前驱体溶液添加到负极极片的表面，静置1分钟-48小时，得到涂覆有前驱体溶液的负极极片；

将涂覆有前驱体溶液的负极极片在40℃-100℃下恒温加热干燥，使前驱体溶液固化后形成聚合物固体电解质，得到负极表面人造固体电解质界面膜SEI；

其中，所述锂盐和引发剂的总质量占所述聚合物固体电解质的总质量的百分比为5％-80％；

所述负极表面人造固体电解质界面膜SEI的厚度为5nm-20μm。

优选的，所述聚合物为具有不饱和化学键的聚合物，包括：聚氧化乙烯PEO、聚丙烯腈PAN、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚偏氟乙烯PVDF、聚氰基丙烯酸酯PCA、聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA、聚乙二醇甲基丙烯酸酯PEGMEA、聚碳酸亚乙烯酯、聚亚硫酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚酰亚胺中的一种或多种；

所述锂盐包括：双草酸硼酸锂LiBOB、二氟草酸硼酸锂LiDFOB、六氟磷酸锂LiPF₆、四氟硼酸锂LiBF₄、高氯酸锂LiClO₄、三氟甲基磺酸锂LiCF₃SO₃、双三氟甲基磺酰亚胺锂LiTFSI、双氟磺酰亚胺锂LiFSI、硝酸锂LiNO₃、碳酸锂Li₂CO₃、氟化锂LiF中的一种或多种；

所述引发剂包括：偶氮二异丁腈AIBN、过氧化二苯甲酰BPO、双(4-叔丁基环己基)、过氧化二碳酸酯BBP、过氧化月桂酰LPO、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮HMPP、2,2-二甲氧基-苯基苯乙酮DMPA中的一种或多种；

所述锂盐和所述引发剂的总质量占所述聚合物固体电解质的总质量的百分比为20％-40％；

所述前驱体溶液添加到负极表面的添加方法包括：滴涂、喷头喷涂、涂布或浸泡中的一种。

进一步优选的，所述聚合物为聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA；所述锂盐为二氟草酸硼酸锂LiDFOB；所述引发剂为偶氮二异丁腈AIBN。

第三方面，本发明实施例提供了一种负极极片，所述负极极片包含上述第一方面所述的负极表面人造固体电解质界面膜SEI。

优选的，所述负极极片的活性材料包括：金属锂、金属锂合金、石墨、无定形碳、中间相碳微球、锡基负极材料、纳米硅、硅碳材料、钛酸锂中的一种或多种。

第四方面，本发明实施例提供了一种动力电池，所述动力电池包含上述第三方面所述的负极极片。

本发明实施例提供的一种负极表面人造固体电解质界面膜SEI及其制备方法和锂电池，通过将锂盐溶解在聚合物溶液中，然后再添加引发剂形成前驱体溶液，再添加到负极极片的表面固化后形成聚合物固态电解质，即得到人造SEI；本发明实施例提供的人造SEI机械强度高，电化学窗口宽，柔性好，易加工，热稳定性好，可有效抑制锂枝晶，可以用于全固态锂电池、固液混合锂电池、液态锂电池、锂硫电池、锂空气电池中，其制备方法环保、兼容现代锂离子电池生产工艺，适用于大规模生产。

附图说明

下面通过附图和实施例，对本发明实施例的技术方案做进一步详细描述。

图1是本发明实施例提供的负极表面人造固体电解质界面膜SEI的制备方法流程图；

图2是本发明实施例提供的负极表面人造固体电解质界面膜SEI的剖面结构示意图；

图3是本发明实施例1制备得到的负极表面人造固体电解质界面膜SEI的俯视扫描电子显微镜(SEM)图；

图4是本发明实施例1制备得到的负极表面人造固体电解质界面膜SEI的侧视SEM图；

图5是本发明实施例1制备得到的人造SEI和对比例1天然SEI的热重曲线图。

具体实施方式

下面通过附图和具体的实施例，对本发明进行进一步的详细说明，但应当理解为这些实施例仅仅是用于更详细说明之用，而不应理解为用以任何形式限制本发明，即并不意于限制本发明的保护范围。

本发明实施例提供了一种负极表面人造固体电解质界面膜SEI，负极表面人造固体电解质界面膜SEI包括:聚合物固体电解质。

负极表面人造固体电解质界面膜SEI的厚度为5nm-20μm，其具有以下特性：电化学窗口≥4.6V，离子电导率≥10^-4S/cm，热分解起始温度≥250℃，机械强度≥10MPa。

其中，聚合物固体电解质包括:聚合物、锂盐和引发剂；锂盐和引发剂的总质量占聚合物固体电解质的总质量的百分比为5％-80％，优选为20％-40％；其中，聚合物为具有不饱和化学键的聚合物。

聚合物包括：聚氧化乙烯PEO、聚丙烯腈PAN、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚偏氟乙烯PVDF、聚氰基丙烯酸酯PCA、聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA、聚乙二醇甲基丙烯酸酯PEGMEA、聚碳酸亚乙烯酯、聚亚硫酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚酰亚胺中的一种或多种，优选为聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA。

锂盐包括：双草酸硼酸锂LiBOB、二氟草酸硼酸锂LiDFOB、六氟磷酸锂LiPF₆、四氟硼酸锂LiBF₄、高氯酸锂LiClO₄、三氟甲基磺酸锂LiCF₃SO₃、双三氟甲基磺酰亚胺锂LiTFSI、双氟磺酰亚胺锂LiFSI、硝酸锂LiNO₃、碳酸锂Li₂CO₃、氟化锂LiF中的一种或多种，优选为二氟草酸硼酸锂LiDFOB。

引发剂包括：偶氮二异丁腈AIBN、过氧化二苯甲酰BPO、双(4-叔丁基环己基)、过氧化二碳酸酯BBP、过氧化月桂酰LPO、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮HMPP、2,2-二甲氧基-苯基苯乙酮DMPA中的一种或多种，优选为偶氮二异丁腈AIBN。

本发明实施例提供了一种上述负极表面人造固体电解质界面膜SEI的制备方法，如图1所示，制备方法具体步骤包括；

步骤110，将摩尔浓度为0.05mol/L-25mol/L的锂盐溶解在聚合物溶液中，然后再添加摩尔浓度为0.001mol/L-3mol/L的引发剂，在搅拌器中搅拌溶解，混合均匀后，得到前驱体溶液；

其中，聚合物为具有不饱和化学键的聚合物，包括：聚氧化乙烯PEO、聚丙烯腈PAN、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚偏氟乙烯PVDF、聚氰基丙烯酸酯PCA、聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA、聚乙二醇甲基丙烯酸酯PEGMEA、聚碳酸亚乙烯酯、聚亚硫酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚酰亚胺中的一种或多种；

锂盐包括：双草酸硼酸锂LiBOB、二氟草酸硼酸锂LiDFOB、六氟磷酸锂LiPF₆、四氟硼酸锂LiBF₄、高氯酸锂LiClO₄、三氟甲基磺酸锂LiCF₃SO₃、双三氟甲基磺酰亚胺锂LiTFSI、双氟磺酰亚胺锂LiFSI、硝酸锂LiNO₃、碳酸锂Li₂CO₃、氟化锂LiF中的一种或多种；

引发剂包括：偶氮二异丁腈AIBN、过氧化二苯甲酰BPO、双(4-叔丁基环己基)、过氧化二碳酸酯BBP、过氧化月桂酰LPO、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮HMPP、2,2-二甲氧基-苯基苯乙酮DMPA中的一种或多种；

在优选方案中：聚合物为聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA；锂盐为二氟草酸硼酸锂LiDFOB；引发剂为偶氮二异丁腈AIBN；

锂盐和引发剂的总质量占聚合物固体电解质的总质量的百分比为5％-80％，优选为20％-40％；

搅拌器为常用搅拌设备即可，包括但不限于旋桨式搅拌器、涡轮式搅拌器、磁力搅拌器中的一种。

步骤120，将1uL-1mL前驱体溶液添加到负极极片的表面，静置1分钟-48小时，得到涂覆有前驱体溶液的负极极片；

具体的，前驱体溶液添加到负极表面的添加方法包括：滴涂、喷头喷涂、涂布或浸泡中的一种；

当添加方法为滴涂时，先将负极极片平铺在聚四氟乙烯板上，然后在负极极片上滴涂前驱体溶液。

步骤130，将涂覆有前驱体溶液的负极极片在40℃-100℃下恒温加热干燥，使前驱体溶液固化后形成聚合物固体电解质，得到负极表面人造固体电解质界面膜SEI；

其中，负极表面人造固体电解质界面膜SEI的厚度为5nm-20μm。

本发明实施例提供了一种负极极片，包含上述制备方法制备得到的负极表面人造固体电解质界面膜SEI；该负极极片可应用于动力电池中，包括但不限于全固态锂电池、固液混合锂电池、液态锂电池、锂硫电池、锂空气电池中的一种。

其中，负极极片的活性材料包括：金属锂、金属锂合金、石墨、无定形碳、中间相碳微球、锡基负极材料、纳米硅、硅碳材料、钛酸锂中的一种或多种。

含有负极表面人造固体电解质界面膜SEI的负极极片的结构示意图，如图2所示，11为负极集流体，12为负极活性物质，13为负极表面人造固体电解质界面膜SEI。

为更好的理解本发明提供的技术方案，下述以具体实例分别说明本发明负极表面人造固体电解质界面膜SEI的制备过程及特性。

实施例1

本实施例提供一种负极表面人造固体电解质界面膜SEI的制备过程，具体步骤如下：

1)将摩尔浓度为0.05mol/L的锂盐二氟草酸硼酸锂LiDFOB溶解在聚合物聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA溶液中，然后再添加摩尔浓度为1mol/L的引发剂偶氮二异丁腈AIBN，在磁力搅拌器中搅拌溶解，混合均匀后，得到前驱体溶液。

2)将负极极片平铺在聚四氟乙烯板上，通过滴涂的方法将10uL前驱体溶液到负极极片的表面，静置10分钟，得到涂覆有前驱体溶液的负极极片。

3)将涂覆有前驱体溶液的负极极片在80℃下恒温加热干燥，使前驱体溶液固化后形成聚合物固体电解质，得到负极表面人造固体电解质界面膜SEI，即得到表面含有人造SEI膜的负极极片，其中，负极极片的活性物质为锂金属。

本实施例1制备得到的负极表面人造固体电解质界面膜SEI的俯视SEM图和侧视SEM图，分别如图3和图4所示，从图3可以看出，负极表面人造固体电解质界面膜SEI分布均匀，从图4可以看出，SEI厚度约为5μm，与负极紧密相粘连。

对本实施例制备的负极表面人造固体电解质界面膜SEI进行热重曲线分析，如图5所示，横坐标为温度(Temperature),纵坐标为质量分数(mass)，图中显示实施例1的人造SEI热分解起始温度为250℃。

测试本实施例制备的负极表面人造固体电解质界面膜SEI的机械强度为14MPa；其中，机械强度的测试方法为：采用原子力显微镜(AFM，MultiMode8-HR)测试SEI的机械强度。

使用本发明制备的负极极片组装锂电池并进行测试，具体如下：

在氩气氛围手套箱中，以镍钴锰811作为正极，上述实施例制备的负极作为负极，组装2032扣式电池进行测试。在电池测试系统(LAND CT2001A，中国)上测试电池的充放电性能，采用电化学工作站测试人造SEI的电化学窗口，电化学窗口为4.7V。

实施例2

本实施例提供一种负极表面人造固体电解质界面膜SEI的制备过程，具体步骤如下：

1)将摩尔浓度为25mol/L的锂盐双草酸硼酸锂LiBOB溶解在聚合物聚氧化乙烯PEO溶液中，然后再添加摩尔浓度为3mol/L的引发剂过氧化二苯甲酰BPO，在磁力搅拌器中搅拌溶解，混合均匀后，得到前驱体溶液。

2)将1mL前驱体溶液通过涂布的方法添加到负极极片的表面，静置48小时，得到涂覆有前驱体溶液的负极极片。

3)将涂覆有前驱体溶液的负极极片在40℃下恒温加热干燥，使前驱体溶液固化后形成聚合物固体电解质，得到负极表面人造固体电解质界面膜SEI，即得到表面含有人造SEI膜的负极极片。

测试本实施例中负极表面人造固体电解质界面膜SEI的机械强度为12.5MPa。

使用本发明制备的负极极片组装锂电池并进行测试，组装方法和测试方法同实施例1，测试电池电化学窗口为4.8V。

实施例3

本实施例提供一种负极表面人造固体电解质界面膜SEI的制备过程，具体步骤如下：

1)将摩尔浓度为2mol/L的锂盐双氟磺酰亚胺锂LiFSI溶解在聚合物聚氰基丙烯酸酯PCA溶液中，然后再添加摩尔浓度为0.001mol/LL的引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮HMPP，在磁力搅拌器中搅拌溶解，混合均匀后，得到前驱体溶液。

2)将1uL前驱体溶液通过喷头喷涂到负极极片的表面，静置1分钟，得到涂覆有前驱体溶液的负极极片。

3)将涂覆有前驱体溶液的负极极片在100℃下恒温加热干燥，使前驱体溶液固化后形成聚合物固体电解质，得到负极表面人造固体电解质界面膜SEI，即得到表面含有人造SEI膜的负极极片。

测试本实施例中负极表面人造固体电解质界面膜SEI的机械强度为15.6MPa。

使用本发明制备的负极极片组装锂电池并进行测试，组装方法和测试方法同实施例1，测试电池电化学窗口为5.0V。

为更好的说明本发明实施例的效果，以对比例同以上实施例进行对比。

对比例1

本对比例提供一种空白对照组，使用纯锂片，不进行人造SEI表面保护的处理，纯锂片表面仅含有天然SEI。

本对比例中天然SEI的机械强度约为0.019MPa,无法抑制锂枝晶刺穿隔膜，而本发明实施例制备的SEI的机械强度高达14MPa，根据现有技术的记载，SEI的机械强度超过0.1MPa即可有效抑制锂枝晶刺穿隔膜，因此本发明制备得到的SEI相对于对比例1天然SEI具有更优异的抑制锂枝晶的能力。

根据现有技术,对比例1中的纯锂片表面产生的天然SEI的热分解起始温度为55℃，而本发明实施例1制备的SEI热重曲线分析显示热分解起始温度为250℃，远远大于对比例1的天然SEI的热分解起始温度，说明本发明实施例1的SEI可以提高电池的安全性能。

本发明实施例提供的一种负极表面人造固体电解质界面膜SEI及其制备方法和锂电池，通过将锂盐溶解在聚合物溶液中，然后再添加引发剂形成前驱体溶液，再添加到负极极片的表面固化后形成聚合物固态电解质，即得到人造SEI；本发明实施例提供的人造SEI机械强度高，电化学窗口宽，柔性好，易加工，热稳定性好，可有效抑制锂枝晶，可以用于全固态锂电池、固液混合锂电池、液态锂电池、锂硫电池、锂空气电池中，其制备方法环保、兼容现代锂离子电池生产工艺，适用于大规模生产。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种负极表面人造固体电解质界面膜SEI，其特征在于，所述负极表面人造固体电解质界面膜SEI包括:聚合物固体电解质；

所述聚合物固体电解质包括:聚合物、锂盐和引发剂；所述锂盐和引发剂的总质量占所述聚合物固体电解质的总质量的百分比为5％-80％；其中，所述聚合物为具有不饱和化学键的聚合物；

所述负极表面人造固体电解质界面膜SEI的厚度为5nm-20μm；

所述负极表面人造固体电解质界面膜SEI的电化学窗口≥4.6V；

所述负极表面人造固体电解质界面膜SEI的离子电导率≥10^-4S/cm；

所述负极表面人造固体电解质界面膜SEI的热分解起始温度≥250℃；

所述负极表面人造固体电解质界面膜SEI的机械强度≥10MPa。

2.根据权利要求1所述的负极表面人造固体电解质界面膜SEI，其特征在于，所述锂盐和引发剂的总质量占所述聚合物固体电解质的总质量的百分比为20％-40％。

3.根据权利要求1所述的负极表面人造固体电解质界面膜SEI，其特征在于，所述聚合物包括：聚氧化乙烯PEO、聚丙烯腈PAN、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚偏氟乙烯PVDF、聚氰基丙烯酸酯PCA、聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA、聚乙二醇甲基丙烯酸酯PEGMEA、聚碳酸亚乙烯酯、聚亚硫酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚酰亚胺中的一种或多种；

所述锂盐包括：双草酸硼酸锂LiBOB、二氟草酸硼酸锂LiDFOB、六氟磷酸锂LiPF₆、四氟硼酸锂LiBF₄、高氯酸锂LiClO₄、三氟甲基磺酸锂LiCF₃SO₃、双三氟甲基磺酰亚胺锂LiTFSI、双氟磺酰亚胺锂LiFSI、硝酸锂LiNO₃、碳酸锂Li₂CO₃、氟化锂LiF中的一种或多种；

所述引发剂包括：偶氮二异丁腈AIBN、过氧化二苯甲酰BPO、双(4-叔丁基环己基)、过氧化二碳酸酯BBP、过氧化月桂酰LPO、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮HMPP、2,2-二甲氧基-苯基苯乙酮DMPA中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的负极表面人造固体电解质界面膜SEI，其特征在于，所述聚合物为聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA；所述锂盐为二氟草酸硼酸锂LiDFOB；所述引发剂为偶氮二异丁腈AIBN。

5.一种上述权利要求1-4任一所述的负极表面人造固体电解质界面膜SEI的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括；

将摩尔浓度为0.05mol/L-25mol/L的锂盐溶解在聚合物溶液中，然后再添加摩尔浓度为0.001mol/L-3mol/L的引发剂，在搅拌器中搅拌溶解，混合均匀后，得到前驱体溶液；

将1uL-1mL前驱体溶液添加到负极极片的表面，静置1分钟-48小时，得到涂覆有前驱体溶液的负极极片；

将涂覆有前驱体溶液的负极极片在40℃-100℃下恒温加热干燥，使前驱体溶液固化后形成聚合物固体电解质，得到负极表面人造固体电解质界面膜SEI；

其中，所述锂盐和所述引发剂的总质量占所述聚合物固体电解质的总质量的百分比为5％-80％；

所述负极表面人造固体电解质界面膜SEI的厚度为5nm-20μm。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物为具有不饱和化学键的聚合物，包括：聚氧化乙烯PEO、聚丙烯腈PAN、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚偏氟乙烯PVDF、聚氰基丙烯酸酯PCA、聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA、聚乙二醇甲基丙烯酸酯PEGMEA、聚碳酸亚乙烯酯、聚亚硫酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚酰亚胺中的一种或多种；

所述锂盐包括：双草酸硼酸锂LiBOB、二氟草酸硼酸锂LiDFOB、六氟磷酸锂LiPF₆、四氟硼酸锂LiBF₄、高氯酸锂LiClO₄、三氟甲基磺酸锂LiCF₃SO₃、双三氟甲基磺酰亚胺锂LiTFSI、双氟磺酰亚胺锂LiFSI、硝酸锂LiNO₃、碳酸锂Li₂CO₃、氟化锂LiF中的一种或多种；

所述引发剂包括：偶氮二异丁腈AIBN、过氧化二苯甲酰BPO、双(4-叔丁基环己基)、过氧化二碳酸酯BBP、过氧化月桂酰LPO、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮HMPP、2,2-二甲氧基-苯基苯乙酮DMPA中的一种或多种；

所述锂盐和所述引发剂的总质量占所述聚合物固体电解质的总质量的百分比为20％-40％；

所述引发剂为偶氮二异丁腈AIBN所述前驱体溶液添加到负极表面的添加方法包括：滴涂、喷头喷涂、涂布或浸泡中的一种。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物为聚乙二醇二丙烯酸酯PEGDA；所述锂盐为二氟草酸硼酸锂LiDFOB。

8.一种负极极片，其特征在于，所述负极极片包含上述权利要求1-4任一所述的负极表面人造固体电解质界面膜SEI。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述负极极片的活性材料包括：金属锂、金属锂合金、石墨、无定形碳、中间相碳微球、锡基负极材料、纳米硅、硅碳材料、钛酸锂中的一种或多种。

10.一种动力电池，其特征在于，所述动力电池包含上述权利要求9所述的负极极片。

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