[发明专利]一种聚合物保护金属二次电池负极的方法及其应用

权利要求书

1.一种聚合物金属二次电池，负极经过表面保护，所述表面保护是在负极表面形成聚合物保护层，聚合物保护层的制备方法为：在惰性气体保护下，在金属负极表面滴加前驱体溶液，经过一段时间的聚合后，得到表面覆盖聚合物保护层的金属负极，所述前驱体溶液至少包括聚合单体、溶剂、锂盐三部分；

所述的聚合单体选自四氢呋喃和1 ,3-二氧戊环的混合物、环氧乙烷和1 ,3-二氧戊环的混合物、四氢呋喃和1 ,4-二氧己环的混合物、环氧乙烷和1 ,4-二氧己环的混合物中的至少一种；其中，环氧乙烷或四氢呋喃与1 ,3-二氧戊环或1 ,4-二氧己环的体积比为1:3-3:1；

单体所占的体积分数为50%-80%；

所述锂盐选自三氟甲基磺酸锂和六氟磷酸锂混合物、双（三氟甲基磺酸）亚胺锂和六氟磷酸锂混合物、三氟甲基磺酸锂和四氟硼酸锂混合物、双（三氟甲基磺酸）亚胺锂和四氟硼酸锂混合物；其中，三氟甲基磺酸锂、双（三氟甲基磺酸）亚胺锂的摩尔浓度为0.5-2.0M，六氟磷酸锂、四氟硼酸锂的摩尔浓度为大于0M至0.05M；

聚合物保护层的厚度为15-17μm；

负极金属为金属锂或金属钠，正极侧同样滴加聚合物前驱体溶液，前驱体溶液为负极表面保护的前驱体溶液，其中正极材料包括嵌入式化合物正极材料、氧化物正极材料、硫正极材料、硒正极材料、锂空气正极材料或钠空气正极材料；隔膜包括PP膜、PE膜、PP/PE膜或PP/PE/PP膜。

2.根据权利要求1所述的聚合物金属二次电池，所述的溶剂为有机溶剂，选自二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亚砜（DMSO）、乙腈（ACN）、二氯甲烷（DCM）、乙二醇二甲醚（DME）、三乙二醇二甲醚（TEGDME）、碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）和碳酸丙烯酯（PC）中的一种或几种，所述溶剂所占的体积分数为20%-50%。

3.根据权利要求1所述的聚合物金属二次电池，惰性气体包括各类不与金属负极发生反应的气体，包括氩气、氮气、氦气中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的聚合物金属二次电池，聚合时间为2-100h。

5.根据权利要求4所述的聚合物金属二次电池，聚合时间为3-24h。

6.根据权利要求1所述的聚合物金属二次电池，聚合时的反应温度为10-40℃。

7.根据权利要求6所述的聚合物金属二次电池，聚合时的反应温度为15℃-30℃。

8.根据权利要求1所述的聚合物金属二次电池，所述嵌入式化合物正极材料选自磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元材料、富锂材料、锰酸钠、钴酸钠、磷酸铁钠或普鲁士蓝，所述氧化物正极材料选自氧化锰或氧化钒。

9.一种能量存储器件，特征为：包含权利要求1-8任一项所述的聚合物金属二次电池。