CN116759559A - 锂复合电极材料及其制备方法、储能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂复合电极材料及其制备方法、储能装置。该锂复合电极材料的制备方法包括如下步骤：在衬底上制备锂金属层；将衬底置于沉积腔室中，向沉积腔室中通入保护性气体，使保护性气体附着于锂金属层上；在锂金属层上沉积硼烯材料层；对衬底进行加热处理以及对沉积腔室进行抽气处理，使附着于锂金属层上的保护性气体逸出，以使得硼烯材料层中产生孔洞。

Description

锂复合电极材料及其制备方法、储能装置

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂复合电极材料及其制备方法、储能装置。

背景技术

锂离子电池是目前商用最为成功的二次电池体系。随着用电设备功能的逐渐丰富以及对于长续航要求的提高，当下锂离子电池的能量密度仍然有待于进一步提高。

锂金属的理论容量密度高达3860mAh/g，并且锂金属的氧化还原电位非常低，因而极有希望作为一种高能量密度的电池负极材料。然而在实际使用过程中，锂离子在负极上的沉积会自发形成锂枝晶，锂枝晶在生长至一定程度时会刺穿隔膜，导致负极和正极之间短接。这使得锂金属负极存在严重的安全隐患，限制了锂金属负极的进一步应用。在传统技术中，可以采用保护涂层或固态电解质来改善锂枝晶的问题，但是这通常又会导致导电性能的降低。

发明内容

基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种锂复合电极材料，以在改善锂枝晶的问题的同时保证其导电性能。

根据本公开的一些实施例，提供了一种锂复合电极材料的制备方法，其包括如下步骤：

在衬底上制备锂金属层；

将所述衬底置于沉积腔室中，向所述沉积腔室中通入保护性气体，使所述保护性气体附着于所述锂金属层上；

在所述锂金属层上沉积硼烯材料层；

对所述衬底进行加热处理以及对所述沉积腔室进行抽气处理，使附着于所述锂金属层上的所述保护性气体逸出，以使得所述硼烯材料层中产生孔洞。

在本公开的一些实施例中，使所述保护性气体附着于所述锂金属层上的步骤包括：

通过射频交流电源电离所述保护性气体，形成等离子体，使所述等离子体溅射至所述锂金属层上，以使得所述保护性气体附着于所述锂金属层上。

在本公开的一些实施例中，在通过射频交流电源电离所述保护性气体的过程中，控制所述射频交流电源的功率为50W~100W。

在本公开的一些实施例中，在所述锂金属层上沉积硼烯材料层之前，还包括：

在所述锂金属层上溅射沉积第一催化层；

基于所述第一催化层溅射沉积石墨烯材料层。

在本公开的一些实施例中，在所述锂金属层上沉积硼烯材料层的步骤包括：在所述锂金属层上沉积第二催化层，基于所述第二催化层溅射沉积所述硼烯材料层。

在本公开的一些实施例中，所述第一催化层的材料包括金属。

在本公开的一些实施例中，所述第二催化层的材料包括硅材料和二氧化硅中的一种或多种。

在本公开的一些实施例中，在对所述衬底进行加热处理以及对所述沉积腔室进行抽气处理的步骤中，控制所述衬底的温度为200℃~600℃。

在本公开的一些实施例中，采用分子泵进行脉冲式抽气处理，所述脉冲式抽气处理包括多个间断进行的抽气工序。

进一步地，本公开还提供了一种锂复合电极材料，其包括锂金属层以及层叠设置于所述锂金属层上的硼烯材料层；所述硼烯材料层中具有露出所述锂金属层的孔洞。

在本公开的一些实施例中，还包括第一催化层、石墨烯材料层和第二催化层，所述第一催化层、所述石墨烯材料层和所述第二催化层依次层叠设置于所述锂金属层上且位于所述锂金属层和所述硼烯材料层之间。

在本公开的一些实施例中，所述锂金属层的厚度为10μm~100μm。

在本公开的一些实施例中，所述第一催化层的厚度为100nm~500nm。

在本公开的一些实施例中，所述石墨烯材料层的厚度为20nm~200nm。

在本公开的一些实施例中，所述第二催化层的厚度≤50nm。

在本公开的一些实施例中，所述硼烯材料层的厚度为10nm~50nm。

进一步地，本公开还提供了一种储能装置，其包括相对且间隔设置的正极和负极，所述负极包括如上述任一实施例所述的制备方法制备得到的锂复合电极材料；或，所述负极包括如上述任一实施例所述的锂复合电极材料。

于本公开提供的锂复合电极材料的制备方法中，于衬底上制备锂金属层，将锂金属层置于沉积腔室中，向沉积腔室中通入保护性气体并使得保护性气体附着于锂金属层上，在锂金属层上沉积硼烯材料层之后，再使附着于锂金属层上的保护性气体溢出，以使得硼烯材料层中产生孔洞。本公开通过在锂金属层上形成含有孔洞的硼烯材料层，不仅能够利用硼烯材料层有效抑制锂枝晶的形成和生长，硼烯材料层中的由保护性气体逸出形成的微孔还能够提供丰富的锂离子迁移路径，并且硼烯材料层自身还具有优异的电子导电性能。综上，本公开的锂复合电极材料能够在改善锂枝晶的问题的同时，保证该复合电极材料的离子导电性能和电子导电性能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为一种锂复合电极材料的制备方法的步骤示意图；

图2为在衬底上制备锂金属层的结构示意图；

图3为在图2所示结构的基础上沉积第一催化层的结构示意图；

图4为在图3所示结构的基础上沉积石墨烯材料层的结构示意图；

图5为在图4所示结构的基础上沉积第二催化层的结构示意图；

图6为在图5所示结构的基础上沉积硼烯材料层的结构示意图；

其中，各附图标记及其含义如下所示：

100、衬底；110、锂金属层；111、锂种子层；120、第一催化层；130、石墨烯材料层；140、第二催化层；150、硼烯材料层。

具体实施方式

为了便于理解本公开，下面将参照相关附图对本公开进行更全面的描述。附图中给出了本公开的首选实施例。但是，本公开可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本公开的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本公开。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、 第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本公开教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本公开的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

这里参考作为本公开的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述公开的实施例。这样，可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此，本公开的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状，而是包括由于例如制造导致的形状偏差，图中显示的区实质上是示意性的，它们的形状并不意图显示器件的区的实际形状且并不意图限定本公开的范围。

本公开的图1为一种锂复合电极材料的制备方法的步骤示意图。参照图1所示，该锂复合电极材料的制备方法包括如下步骤S1~步骤S4。

步骤S1，在衬底100上制备锂金属层110。

图2为在衬底100上制备锂金属层110的结构示意图。参照图2所示，锂金属层110设置于衬底100上。

在该实施例的一些示例中，衬底100的材料可以包括金属材料。例如，衬底100的材料可以选自铜、铝、银和金中的一种或多种。在该实施例中，衬底100可以是铜箔。可以理解，衬底100可以作为该锂复合电极材料的集流体，后续制备的其他材料可以直接于该衬底100上形成，以制备得到可供使用的电极。

在该实施例的一些示例中，衬底100的厚度可以是1μm~100μm。例如，衬底100的厚度可以是1μm、3μm、5μm、10μm、20μm、50μm、80μm或100μm。或者，衬底100的厚度也可以在上述任意两厚度之间的范围内。

在该实施例的一些示例中，在衬底100上制备锂金属层110的步骤可以包括：在衬底100上磁控溅射制备锂种子层111，通过蒸镀的方式基于锂种子层111沉积锂金属层110。其中，蒸镀的方式能够有效提高锂金属层110的制备效率，磁控溅射的方式能够制备得到较为致密的锂种子层111，通过在锂种子层111上蒸镀锂金属层110，能够保证锂金属层110均匀沉积并获得较厚的锂金属层110。

在该实施例的一些示例中，锂种子层111的厚度可以是20nm~200nm。例如，锂种子层111的厚度可以是20nm、50nm、80nm、100nm、150nm或200nm，或者，锂种子层111的厚度也可以在上述任意两厚度之间的范围内。

在该实施例的一些示例中，制备的锂金属层110的厚度可以是10μm~100μm。例如，锂金属层110的厚度可以是10μm、20μm、30μm、50μm、70μm或100μm，或者，锂金属层110的厚度也可以在上述任意两厚度之间的范围内。

步骤S2，将衬底100置于沉积腔室中，向沉积腔室中通入保护性气体，使保护性气体附着于锂金属层110上。

在该实施例的一些示例中，使保护性气体附着于锂金属层110上的步骤包括：通过射频交流电源电离保护性气体，形成等离子体，使等离子体溅射至锂金属层110上，以使得保护性气体附着于锂金属层110上。

可以理解，通过射频交流电源电离保护性气体，能够形成包括正离子和电子的等离子体，并且，在射频交流电源的作用下，电离产生的正离子也能够被同时溅射至衬底100上，从而使保护性气体附着于锂金属层110上。并且，在该实施例中，锂金属层110在受到离子溅射之后，还能够形成较为粗糙的表面，以便于增大锂金属层110的表面积。

其中，保护性气体可以是不与锂金属反应的气体，例如惰性气体。惰性气体可以是氦气、氖气、氩气和氙气中的一种或多种。在该实施例的一些示例中，保护性气体可以是氦气，氦气的原子半径较小，容易附着于锂金属层110表面，同时其质量也较低，在受到外力作用时也容易从锂金属表面逸出。

在该实施例的一些示例中，在通过射频交流电源电离保护性气体的过程中，控制射频交流电源的功率为50W~100W。例如，可以控制射频交流电源的功率为50W、60W、70W、80W、90W或100W。或者，也可以控制射频交流电源的功率在上述任意两功率之间的范围内。控制射频交流电源的功率为50W~100W，使得该保护性气体能够较为稳定地暂时附着于锂金属层110上。

在该实施例的一些示例中，在向沉积腔室中通入保护性气体的步骤之后，还包括如下步骤：在锂金属层110上沉积第一催化层120，基于第一催化层120溅射沉积石墨烯材料层130。可以理解，第一催化层120用于催化石墨烯材料层130的形成。

图3为在图2所示结构的基础上沉积第一催化层120的结构示意图。参照图3所示，第一催化层120设置于锂金属层110上。第一催化层120可以接触于锂金属层110设置。

在该实施例的一些示例中，第一催化层120的材料可以包括金属材料。例如，第一催化层120的材料可以包括铜、铁、钴、镍、铂和金中的一种或多种。在该实施例中，第一催化层120的材料可以包括铜。

在该实施例的一些示例中，制备的第一催化层120的厚度可以是100nm~500nm。例如，第一催化层120的厚度可以是100nm、150nm、200nm、300nm、400nm或500nm，或者，第一催化层120的厚度也可以在上述任意两厚度之间的范围内。

图4为在图3所示结构的基础上沉积石墨烯材料层130的结构示意图。参照图4所示，石墨烯材料层130设置在第一催化层120上。石墨烯材料层130可以接触于第一催化层120设置。

在该实施例的一些示例中，在基于第一催化层120溅射沉积石墨烯材料层130的步骤中，可以采用磁控溅射的方式沉积石墨烯材料层130。进一步地，磁控溅射的过程中所使用的靶材可以是石墨靶材。

在该实施例的一些示例中，在基于第一催化层120溅射沉积石墨烯材料层130的步骤中，可以控制石墨烯材料层130的厚度为20nm~200nm。例如，石墨烯材料层130的厚度可以是20nm、50nm、80nm、100nm、150nm或200nm，或者，石墨烯材料层130的厚度也可以在上述任意两厚度之间的范围内。

可以理解，在该实施例中，石墨烯材料层130具有一定的阻挡作用，石墨烯材料层130和后续制备的硼烯材料层150的组合，提高硼烯材料层150的机械稳定性。更重要的是，该石墨烯材料层130还能够作为后续沉积的第二催化层140以及硼烯材料层150的基材，保证后续材料的正常沉积生长，避免第二催化层140的原料或硼原子在制备过程中直接与锂金属层110接触而失效。

可以理解，在该实施例的一些示例中，在制备第一催化层120和石墨烯材料层130的步骤中，可以持续向沉积腔室中通入保护性气体。保护性气体在溅射过程中被电离形成等离子体，并附着于制备的第一催化层120和石墨烯材料层130上，以便于在后续的制备过程中使得第一催化层120和石墨烯材料层130上形成更为丰富的微孔。

步骤S3，在锂金属层110上沉积硼烯材料层150。

在该实施例的一些示例中，在锂金属层110上沉积硼烯材料层150的步骤可以包括：在锂金属层110上沉积第二催化层140，基于第二催化层140溅射沉积硼烯材料层150。

图5为在图4所示结构的基础上沉积第二催化层140的结构示意图。参照图5所示，在该实施例中，第二催化层140设置于石墨烯材料层130上，第二催化层140可以接触于石墨烯材料层130设置。

在该实施例的一些示例中，第二催化层140的材料可以包括硅材料和二氧化硅中的一种或多种。其中，硅材料可以是单晶硅、多晶硅或非晶硅，进一步地，硅材料中还可以包括掺杂原子。例如，在该实施例中，硅材料可以是硼掺杂的多晶硅。在该实施例中，第二催化层140的材料还可以包括二氧化硅。

在该实施例的一些示例中，制备的第二催化层140的厚度可以≤50nm。例如，第二催化层140的厚度可以是1nm、2nm、5nm、10nm、20nm、30nm或500nm，或者，第二催化层140的厚度也可以在上述任意两厚度之间的范围内。可以理解，控制第二催化层140的厚度较薄，可以尽可能降低第二催化层140对于锂离子导通性能的影响。

在该实施例的一些示例中，制备第二催化层140的方式可以是化学气相沉积法或物理气相沉积法。在该实施例中，制备第二催化层140的方式可以是磁控溅射法。

图6为在图5所示结构的基础上沉积硼烯材料层150的结构示意图。参照图6所示，在该实施例中，硼烯材料层150设置于第二催化层140上，且硼烯材料层150接触于第二催化层140。

在该实施例的一些示例中，制备硼烯材料层150的方式可以是物理气相沉积法。

在该实施例的一些示例中，在基于第二催化层140溅射沉积硼烯材料层150的步骤中，可以采用磁控溅射的方式沉积硼烯材料层150。进一步地，磁控溅射的过程中所使用的靶材可以是硼靶材或硼烯靶材。可以理解，当靶材为硼靶材时，溅射的硼原子能够在第二催化层140上形成硼烯。

在该实施例的一些示例中，在基于第二催化层140溅射沉积硼烯材料层150的步骤中，可以控制硼烯材料层150的厚度为10nm~50nm。例如，硼烯材料层150的厚度可以是10nm、20nm、30nm、50nm、80nm或100nm，或者，硼烯材料层150的厚度也可以在上述任意两厚度之间的范围内。

可以理解，硼烯具有金属电子结构，因此硼烯自身具有优越的导电性能，这有助于该锂复合电极材料中电子的传导。进一步地，硼烯还能够抑制锂枝晶的生长并整体保持锂金属层110的形态。但是硼烯会阻碍锂离子的输运行为，因此，本公开的实施例还包括步骤S4。

可以理解，在该实施例的一些示例中，在制备第二催化层140和硼烯材料层150的步骤中，可以持续向沉积腔室中通入保护性气体。保护性气体在溅射过程中被电离形成等离子体，并附着于制备的第二催化层140和硼烯材料层150上，以便于在后续的制备过程中使得第二催化层140和硼烯材料层150上形成更为丰富的微孔。

步骤S4，对衬底100进行加热处理以及对沉积腔室进行抽气处理。

其中，对衬底100进行加热处理以及对沉积腔室进行抽气处理的步骤中，能够使附着于锂金属层110上的保护性气体逸出，并使得硼烯材料层150中产生孔洞。可以理解，由于保护性气体被溅射至锂金属层110上，因此锂金属层110表面能够附着微量的保护性气体。通过加热处理和抽气处理，能够使得附着于锂金属层110表面的微量的保护性气体通过硼烯材料层150逸出，因此能够在硼烯材料层150中产生微小的孔洞。

进一步地，在该实施例的一些示例中，在制备第一催化层120、石墨烯材料层130、第二催化层140和硼烯材料层150的步骤中，持续向沉积腔室中通入保护性气体，这能够使得第一催化层120、石墨烯材料层130、第二催化层140和硼烯材料层150中也附着有微量保护性气体，使得保护性气体更易于被去除，并且在上述各层结构中形成更为丰富的微孔。

在该实施例的一些示例中，在对衬底100进行加热处理的步骤中，可以控制衬底100的温度为200℃~600℃。例如，可以控制衬底100的温度为200℃、300℃、400℃、500℃或600℃，或者，也可以控制衬底100的温度在上述任意两温度之间的范围内。

在该实施例的一些示例中，在对衬底100进行加热处理的步骤中，可以采用分子泵进行脉冲式抽气处理，脉冲式抽气处理包括多个间断进行的抽气工序。通过脉冲式抽气处理的方式，在抽气工序进行的短暂时间内提高保护性气体的去除效率，能够尽可能减少保护性气体的聚集逸出，有助于增加微孔的形成速率和形成数量。

在该实施例的一些示例中，在对衬底100进行加热处理的步骤中，在脉冲式抽气处理的过程中，各抽气工序的持续时间为1s~10s。例如，可以控制各抽气工序的持续时间为1s、2s、3s、5s、8s或10s。或者，也可以控制各抽气工序的持续时间在上述任意两时间之间的范围内。

在该实施例的一些示例中，在对衬底100进行加热处理的步骤中，在各抽气工序中，可以控制沉积腔室中的气压≤10^-8Pa。

通过步骤S1~步骤S4，能够制备得到一种锂复合电极材料。

进一步地，本公开还提供了一种锂复合电极材料。该锂复合电极材料包括锂金属层110以及层叠设置于锂金属层110上的硼烯材料层150，该硼烯材料层150中具有露出锂金属层110的孔洞。可以理解，该锂复合电极材料可以通过如上述实施例中的制备方法制备得到。

在该实施例的一些示例中，该锂复合电极材料包括第一催化层120、石墨烯材料层130和第二催化层140，第一催化层120、石墨烯材料层130和第二催化层140依次层叠设置于锂金属层110上且位于锂金属层110和硼烯材料层150之间。

在该实施例的一些示例中，锂金属层110的厚度可以是10μm~100μm。例如，锂金属层110的厚度可以是10μm、20μm、30μm、50μm、70μm或100μm，或者，锂金属层110的厚度也可以在上述任意两厚度之间的范围内。

在该实施例的一些示例中，第一催化层120的厚度可以是100nm~500nm。例如，第一催化层120的厚度可以是100nm、150nm、200nm、300nm、400nm或500nm，或者，第一催化层120的厚度也可以在上述任意两厚度之间的范围内。

在该实施例的一些示例中，石墨烯材料层130的厚度为20nm~200nm。例如，石墨烯材料层130的厚度可以是20nm、50nm、80nm、100nm、150nm或200nm，或者，石墨烯材料层130的厚度也可以在上述任意两厚度之间的范围内。

在该实施例的一些示例中，第二催化层140的厚度可以≤50nm。例如，第二催化层140的厚度可以是1nm、2nm、5nm、10nm、20nm、30nm或500nm，或者，第二催化层140的厚度也可以在上述任意两厚度之间的范围内。

进一步地，本公开还提供了一种储能装置，其包括相对且间隔设置的正极和负极和，负极包括如上述实施例的电极材料的制备方法制备得到的锂复合电极材料，或者，负极包括如上述实施例的锂复合电极材料。

可以理解，该储能装置可以是电池，例如锂离子电池或锂金属电池。其中，锂金属电池具体可以是锂硫电池。

请注意，上述实施例仅出于说明性目的而不意味对本公开的限制。

应该理解的是，除非本文中有明确的说明，步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，制备过程中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

Claims (10)

1.一种锂复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在衬底上制备锂金属层；

将所述衬底置于沉积腔室中，向所述沉积腔室中通入保护性气体，使所述保护性气体附着于所述锂金属层上；

在所述锂金属层上沉积硼烯材料层；

对所述衬底进行加热处理以及对所述沉积腔室进行抽气处理，使附着于所述锂金属层上的所述保护性气体逸出，以使得所述硼烯材料层中产生孔洞。

2.根据权利要求1所述的锂复合电极材料的制备方法，其特征在于，使所述保护性气体附着于所述锂金属层上的步骤包括：

通过射频交流电源电离所述保护性气体，形成等离子体，使所述等离子体溅射至所述锂金属层上，以使得所述保护性气体附着于所述锂金属层上。

3.根据权利要求2所述的锂复合电极材料的制备方法，其特征在于，在通过射频交流电源电离所述保护性气体的过程中，控制所述射频交流电源的功率为50W~100W。

4.根据权利要求2所述的锂复合电极材料的制备方法，其特征在于，在所述锂金属层上沉积硼烯材料层之前，还包括：

在所述锂金属层上溅射沉积第一催化层；

基于所述第一催化层溅射沉积石墨烯材料层；和/或，

在所述锂金属层上沉积硼烯材料层的步骤包括：在所述锂金属层上沉积第二催化层，基于所述第二催化层溅射沉积所述硼烯材料层。

5.根据权利要求4所述的锂复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述第一催化层的材料包括金属；和/或，

所述第二催化层的材料包括硅材料和二氧化硅中的一种或多种。

6.根据权利要求1~5任意一项所述的锂复合电极材料的制备方法，其特征在于，在对所述衬底进行加热处理以及对所述沉积腔室进行抽气处理的步骤中，控制所述衬底的温度为200℃~600℃；和/或，

采用分子泵进行脉冲式抽气处理，所述脉冲式抽气处理包括多个间断进行的抽气工序。

7.一种锂复合电极材料，其特征在于，包括锂金属层以及层叠设置于所述锂金属层上的硼烯材料层；所述硼烯材料层中具有露出所述锂金属层的孔洞。

8.根据权利要求7所述的锂复合电极材料，其特征在于，还包括第一催化层、石墨烯材料层和第二催化层，所述第一催化层、所述石墨烯材料层和所述第二催化层依次层叠设置于所述锂金属层上且位于所述锂金属层和所述硼烯材料层之间。

9.根据权利要求8所述的锂复合电极材料，其特征在于，所述锂金属层的厚度为10μm~100μm；和/或，

所述第一催化层的厚度为100nm~500nm；和/或，

所述石墨烯材料层的厚度为20nm~200nm；和/或，

所述第二催化层的厚度≤50nm；和/或，

所述硼烯材料层的厚度为10nm~50nm。

10.一种储能装置，其特征在于，包括相对且间隔设置的正极和负极，所述负极包括如权利要求1~6任意一项所述的制备方法制备得到的锂复合电极材料；或，所述负极包括如权利要求7~9任意一项所述的锂复合电极材料。