[发明专利]锂金属电极及其制备方法以及锂二次电池

权利要求书

1.一种锂金属电极，包括锂金属片，其特征在于，进一步包括包覆在该锂金属片表面的保护层，该保护层的材料为有机-无机杂化高分子聚合物，该有机-无机杂化高分子聚合物的每个重复单元包括硅原子、甲基丙烯酰氧基团或丙烯酰氧基团以及至少两个烷氧基团，该烷氧基团与该甲基丙烯酰氧基团或丙烯酰氧基团分别与硅原子连接。

2.如权利要求1所述的锂金属电极，其特征在于，所述有机-无机杂化高分子聚合物为聚γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、聚γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、聚甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、聚γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、聚γ-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、聚γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚γ-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、聚丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷以及聚γ-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。

3.如权利要求1所述的锂金属电极，其特征在于，所述有机-无机杂化高分子聚合物为聚γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷。

4.如权利要求1所述的锂金属电极，其特征在于，所述保护层包覆在所述锂金属电极的整个表面。

5.一种锂金属电极的制备方法，包括以下步骤：

提供锂金属片以及有机-无机杂化高分子聚合物，该有机-无机杂化高分子聚合物的每个重复单元包括硅原子、甲基丙烯酰氧基团或丙烯酰氧基团以及至少两个烷氧基团，该烷氧基团与该甲基丙烯酰氧基团或丙烯酰氧基团分别与硅原子连接，以及

将该有机-无机杂化高分子聚合物包覆于所述锂金属片表面形成一保护层，获得所述锂金属电极。

6.如权利要求5所述的锂金属电极的制备方法，其特征在于，所述有机-无机杂化高分子聚合物通过如下步骤来制备：

提供一有机硅氧化合物单体，该有机硅氧化合物单体包括所述甲基丙烯酰氧基团以及至少两个所述烷氧基团，该烷氧基团与该甲基丙烯酰氧基团分别与硅原子连接，以及

聚合该有机硅氧化合物单体形成所述有机-无机杂化高分子聚合物。

7.如权利要求6所述的锂金属电极的制备方法，其特征在于，该有机硅氧化合物单体包括基团-Si(OR₁)_x(R₂)_y，其中x+y=3,x≥2,y≥0，R₂为烃基或氢，R₁为烷基。

8.如权利要求7所述的锂金属电极的制备方法，其特征在于，该有机硅氧化合物单体的通式为：

，其中，n=0或1，m为1～5。

9.如权利要求6所述的锂金属电极的制备方法，其特征在于，所述有机硅氧化合物单体为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷以及γ-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。

10.如权利要求5所述的锂金属电极的制备方法，其特征在于，将所述有机-无机杂化高分子聚合物包覆于所述锂金属片表面包括以下步骤：

将所述有机-无机杂化高分子聚合物溶解于一有机溶剂中形成一聚合物溶液，以及

将所述聚合物溶液涂覆于所述锂金属片表面形成所述保护层，获得所述锂金属电极。

11.如权利要求10所述的锂金属电极的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为非水电解液。

12.一种锂二次电池，包括正极、负极、隔膜以及非水电解液，所述隔膜设置在所述正极与负极之间，其特征在于，所述负极为如权利要求1-4中任意一项所述的锂金属电极。