[发明专利]锂金属电池、其中间层及制备方法

权利要求书

1.一种锂金属电池的中间层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将聚间苯二甲酰间苯二胺纤维与碳纳米纤维混合制备成前驱体浆料；

将所述前驱体浆料涂覆于聚丙烯膜上，得到隔膜前体；

将所述隔膜前体进行相转化，得到所述中间层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将聚间苯二甲酰间苯二胺纤维与碳纳米纤维混合制备成前驱体浆料包括：

将氯化锂溶于二甲基乙酰胺中，得到第一溶液；

将所述聚间苯二甲酰间苯二胺纤维加入所述第一溶液中进行混合，得到第二溶液；

将所述碳纳米纤维加入所述第二溶液中进行混合，得到所述前驱体浆料。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，将所述聚间苯二甲酰间苯二胺纤维与所述碳纳米纤维的质量比为3:1～3:3。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，将所述第一溶液与所述聚间苯二甲酰间苯二胺纤维混合，并在大于50℃的温度下搅拌至所述聚间苯二甲酰间苯二胺纤维溶解，得到所述第二溶液。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在将所述前驱体浆料涂覆于聚丙烯膜上，得到隔膜前体之前，所述制备方法还包括：将所述前驱体浆料进行脱泡处理的步骤。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述隔膜前体进行相转化，得到所述中间层包括：

将二甲基乙酰胺与去离子水按照体积比4:1～1:1的比例混合配制成凝固浴；

将所述隔膜前体置于所述凝固浴中进行相转化，得到转化体；

对所述转化体依次进行清洗、干燥，得到所述中间层；

优选地，采用乙醇对所述转化体进行清洗。

7.一种锂金属电池的中间层，其特征在于，所述中间层采用权利要求1至6中任一项所述的制备方法制备而成。

8.一种锂金属电池的中间层，其特征在于，所述中间层包括：聚丙烯膜以及涂覆在所述聚丙烯膜表面的复合纤维膜，所述复合纤维膜通过聚间苯二甲酰间苯二胺纤维与碳纳米纤维在氯化锂/二甲基乙酰胺溶液中混合形成的前驱体浆料经相转化由液相转变为固相得到。

9.根据权利要求8所述的中间层，其特征在于，所述聚间苯二甲酰间苯二胺纤维与所述碳纳米纤维的质量比为3:1～3:3。

10.一种锂金属电池，包括正极、锂金属负极，以及位于所述正极和所述锂金属负极之间的隔膜，其特征在于，所述锂金属电池还包括中间层，所述中间层位于所述隔膜与所述锂金属负极之间。

11.根据权利要求10所述的锂金属电池，其特征在于，所述正极为磷酸铁锂，所述隔膜为聚丙烯膜；

优选地，所述锂金属电池还包括电解液，所述电解液为碳酸酯基电解质，所述碳酸酯基电解质包括体积比为1：1的六氟磷酸锂-碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯。