[发明专利]锂负极预处理保护剂、锂负极预处理保护方法及具有保护层的锂负极

权利要求书

1.式(1)所示的含有磺酰氟结构的化合物在制备锂负极预处理保护剂中的应用，

其中，R为n价烃基或取代烃基，n为1-3的整数；磺酰氟结构中的硫原子与所述烃基、取代烃基中的碳原子连接，所述锂负极预处理保护剂中，所述含有磺酰氟结构的化合物的质量占比大于或等于50％。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述R为碳原子数1-20的烃基或取代烃基。

3.如权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述R选自烷基、亚烷基、卤代烷基、卤代亚烷基、烯基、亚烯基、卤代烯基、卤代亚烯基、芳基、亚芳基、卤代芳基、卤代亚芳基中的任意一种。

4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，所述卤代烷基、卤代亚烷基、卤代烯基、卤代亚烯基、卤代芳基、卤代亚芳基中的卤素选自氟、氯、溴、碘，所述卤代为全卤代或部分卤代。

5.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述锂负极预处理保护剂还包括有机溶剂，所述有机溶剂选自四氢呋喃、二甲醚、二甲基硫醚、1,3-二氧环戊烷、1,4-二氧环噁烷、1,2-二甲氧乙烷、二甘醇二甲醚、双-三氟乙基醚、六氟异丙基甲醚、六氟异丙基乙醚、全氟丁基甲醚、全氟丁基乙醚、四氟乙基四氟丙基醚、四氟乙基八氟戊基醚中的一种或多种。

6.一种锂负极预处理保护方法，其特征在于，包括如下步骤：

将锂负极预处理保护剂涂覆在锂负极的表面，所述锂负极预处理保护剂包括式(1)所示的含有磺酰氟结构的化合物，

其中，R为n价烃基或取代烃基，n为1-3的整数；磺酰氟结构中的硫原子与所述烃基、取代烃基中的碳原子连接；所述锂负极预处理保护剂中，所述含有磺酰氟结构的化合物的质量占比大于或等于50％；

所述锂负极预处理保护剂与所述锂负极发生化学反应，在所述锂负极表面原位形成保护层，得到具有保护层的锂负极，所述保护层包括氟化锂和含硫化合物，所述含硫化合物为Li₂S、Li₂SO₃、Li₂SO₄和LiSO₃R'中的一种或多种，其中，R'为一价烃基或取代烃基。

7.如权利要求6所述的锂负极预处理保护方法，其特征在于，进一步包括，在涂覆之前，先对所述锂负极预处理保护剂进行干燥除水处理，以使所述锂负极预处理保护剂的含水量小于50ppm。

8.如权利要求6所述的锂负极预处理保护方法，其特征在于，所述涂覆的方式选自刷涂、辊涂、喷涂、刮涂、浸涂、旋涂中的至少一种，所述涂覆的时间为1min-24h。

9.如权利要求6所述的锂负极预处理保护方法，其特征在于，所述化学反应的温度范围为-10℃-50℃。

10.如权利要求6所述的锂负极预处理保护方法，其特征在于，所述保护层的厚度为1nm-5μm。

11.如权利要求6所述的锂负极预处理保护方法，其特征在于，所述锂负极选自金属锂负极、锂硅合金负极、锂铝合金负极、锂锡合金负极和锂铟合金负极中的至少一种。

12.一种具有保护层的锂负极，其特征在于，包括锂负极和形成在所述锂负极一侧或两侧表面的保护层，所述保护层由权利要求6-11任一项所述的方法处理得到。

13.如权利要求12所述的具有保护层的锂负极，其特征在于，所述R'为碳原子数1-20的一价烃基或取代烃基。

14.如权利要求12所述的具有保护层的锂负极，其特征在于，所述保护层的厚度为1nm-5μm。