[发明专利]锂金属负极片及其制备方法、二次电池

权利要求书

1.一种锂金属负极片，其特征在于，所述锂金属负极片包括负极活性层，所述负极活性层包括碳材料骨架，所述碳材料骨架具有三维孔结构，在所述三维孔结构的孔隙中含有亲锂材料和金属锂；所述亲锂材料的粒径D50不高于120nm；所述金属锂的粒径D50不高于120nm；所述三维孔结构的孔隙率为30～70％，孔径为10～100μm。

2.如权利要求1所述的锂金属负极片，其特征在于，所述亲锂材料选自Ag单质、Ga单质、Sn单质、Al单质、Si单质、CuO中的至少一种；

和/或，所述亲锂材料的粒径D50为50～120nm。

3.如权利要求1或2所述的锂金属负极片，其特征在于，所述碳材料骨架包括炭黑、石墨烯、碳纳米管中的至少一种；

和/或，所述金属锂的粒径D50为80～120nm；

和/或，所述碳材料骨架与所述亲锂材料和所述金属锂之间通过粘结剂结合。

4.如权利要求3所述的锂金属负极片，其特征在于，所述粘结剂选自羧甲基纤维素、丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯中的至少一种。

5.如权利要求4所述的锂金属负极片，其特征在于，所述锂金属负极片中，所述碳材料骨架、所述亲锂材料、所述金属锂和所述粘结剂的质量比为(50～70)：(20～40)：(5～15)：(6～8)。

6.一种锂金属负极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在保护气氛下，将碳材料、亲锂材料、金属锂、粘结剂与溶剂混合，制成混合浆料；所述亲锂材料的粒径D50不高于120nm；所述金属锂的粒径D50不高于120nm；所述碳材料骨架具有三维孔结构，孔隙率为30～70％，孔径为10～100μm；

将所述混合浆料在负集流体表面成膜处理，干燥得到锂金属负极片。

7.如权利要求6所述的锂金属负极片的制备方法，其特征在于，所述混合浆料的固含量为40～70％；

和/或，所述溶剂选自N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N,N-二甲基氨基丙胺、环氧乙烷、四氢呋喃中的至少一种；

和/或，所述混合浆料中，所述碳材料、所述亲锂材料、所述金属锂和所述粘结剂的质量比为(50～70)：(20～40)：(5～15)：(6～8)。

8.如权利要求6或7所述的锂金属负极片的制备方法，其特征在于，将所述混合浆料在负集流体表面成膜处理的步骤包括：在水含量小于1ppm，氧含量小于2ppm的保护气氛下，将所述碳材料、所述亲锂材料、所述金属锂、所述粘结剂与所述溶剂制成所述混合浆料后，涂覆在所述负集流体表面，涂覆厚度为20～120μm；

和/或，所述干燥的处理条件包括：在温度为60～90℃，水含量小于1ppm，氧含量小于2ppm的条件下干燥除去溶剂。

9.如权利要求8所述的锂金属负极片的制备方法，其特征在于，所述亲锂材料选自Ag单质、Ga单质、Sn单质、Al单质、Si单质、CuO中的至少一种；

和/或，所述亲锂材料的粒径D50为50～120nm；

和/或，所述碳材料包括炭黑、石墨烯、碳纳米管中的至少一种；

和/或，所述金属锂的粒径D50为80～120nm；

和/或，所述粘结剂选自羧甲基纤维素、丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯中的至少一种。

10.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包含有如权利要求1～5任一项所述的锂金属负极片，或者包含有如权利要求6～9任一项所述方法制备的锂金属负极片。