[发明专利]一种具有固态电解质界面的三维锂金属负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有固态电解质界面的三维锂金属负极材料，其特征在于，首先通过对三维碳材料进行g-C₃N₄负载，然后置于熔融锂中，进行高温静置反应而成。

2.根据权利要求1所述的三维锂金属负极材料，其特征在于，其表面包含Li₃N梯度层，Li₃N的含量自上而下递减。

3.根据权利要求1所述的三维锂金属负极材料，其特征在于，所述三维碳材料为导电碳布、泡沫炭、石墨烯泡沫、碳纳米管薄膜或生物质碳膜。

4.根据权利要求1所述的三维锂金属负极材料，其特征在于，所述g-C₃N₄负载步骤包括：采用酸液对三维碳材料进行氧化处理，然后将所得碳材料浸泡在g-C₃N₄前驱体溶液中进行水浴反应，干燥，煅烧，得g-C₃N₄包覆的三维碳材料CC@g-C₃N₄。

5.根据权利要求4所述的三维锂金属负极材料，其特征在于，所述g-C₃N₄前驱体为尿素、单氰胺、双氰胺或三聚氰胺；g-C₃N₄前驱体溶液的浓度为0.1～5mol/L。

6.根据权利要求1所述的三维锂金属负极材料，其特征在于，所述高温静置反应温度为200～350℃，时间为0～3h。

7.权利要求1～6任一项所述具有固态电解质界面的三维锂金属负极材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)对三维碳材料进行清洗，干燥；然后浸泡在酸液中，进行加热反应，再进行清洗、干燥；

2)将经步骤1)处理所得三维碳材料浸泡在g-C₃N₄前驱体溶液中进行水浴反应，干燥；然后在保护气氛下进行煅烧，得g-C₃N₄包覆的三维碳材料；

3)在保护气氛下，将所得g-C₃N₄包覆的三维碳材料置于熔融锂中进行锂金属灌注，进行高温静置反应，即得具有固态电解质界面的三维锂金属负极材料。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧温度为500～600℃，时间为2～4h。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述熔融锂的温度为200～350℃。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三维碳材料与熔融锂的质量比为1:1～5。