[发明专利]一种超薄金属有机框架修饰Li负极的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种超薄金属有机框架修饰Li负极的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、将氨水滴加到CuSO₄·5H₂O水溶液中，搅拌；滴加强碱的水溶液，搅拌；在40℃下静置，离心，使用第一有机溶剂洗涤后干燥得产物Cu(OH)₂纳米片；

步骤2、惰性氛围下，通过超声将所述Cu(OH)₂纳米片分散在超干第一有机溶剂中获得分散液；然后将所述分散液倒在平整的Li箔上并均匀铺展，在室温下干燥，得到Cu(OH)₂/Li箔；

步骤3、惰性氛围下，将单体溶解于第二有机溶剂中获得混合溶液，将所述混合溶液倒在所述步骤2中的所述Cu(OH)₂/Li箔上，室温放置后，置于加热板上烘干8-12h，得到超薄金属有机框架修饰的Li负极。

2.如权利要求1所述的超薄金属有机框架修饰Li负极的制备方法，其特征在于，所述步骤1中所述的氨水用量为10-15mL，浓度为0.1-0.2M；所述CuSO₄·5H₂O水溶液用量为20-50mL，浓度为0.02-0.05M；所述强碱为LiOH、NaOH或KOH中的一种，所述强碱的水溶液用量为1-3mL，浓度为10-15M；将所述氨水滴加到所述CuSO₄·5H₂O水溶液中后，搅拌的时间为2-20min；滴加所述强碱的水溶液后，搅拌时间为0.5-3h；在40℃下静置的时间为15-60min。

3.如权利要求1所述的超薄金属有机框架修饰Li负极的制备方法，其特征在于，所述步骤1中所述的第一有机溶剂为选自水、甲醇、无水乙醇、异丙醇、1-丁醇、1-戊醇、1-己醇、1-庚醇、1-辛醇、1-戊醇、乙二醇、丙三醇中的至少一种，所述步骤1中所述Cu(OH)₂纳米片的厚度为30-150nm，宽度为1-3μm。

4.如权利要求1所述的超薄金属有机框架修饰Li负极的制备方法，其特征在于，所述步骤2中所述超干第一有机溶剂为易挥发的有机溶剂，包括环己烷、正丁烷、石油醚、苯、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、1，3-二氧戊环中的至少一种，所述惰性氛围为Ar气气氛。

5.如权利要求1所述的超薄金属有机框架修饰Li负极的制备方法，其特征在于，所述步骤2中所述Cu(OH)₂纳米片的用量为90-100mg；所述第一有机溶剂的用量为7-15mL；所述室温干燥的时间为2-10h，所述Cu(OH)₂/Li箔上Cu(OH)₂薄膜的厚度为0.5-2μm。

6.如权利要求1所述的超薄金属有机框架修饰Li负极的制备方法，其特征在于，所述单体的构型如下：

其中，Xn(n＝1-16)为H或F。

7.如权利要求1所述的超薄金属有机框架修饰Li负极的制备方法，其特征在于，所述步骤3中所述单体的用量为1-5mL，浓度为0.2-1.0M，所述室温放置的时间为2-8h，所述加热板的温度设定为70-90℃，所述步骤3中所述第二有机溶剂包括二甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲酰胺、环己烷、正丁烷、石油醚、苯、二氧六环、1，3-二氧戊环中的的至少一种，所述步骤3中的超薄金属有机框架的厚度为0.5-2μm。

8.如权利要求1所述的超薄金属有机框架修饰Li负极的制备方法，其特征在于，所述单体的制备步骤如下：

步骤1、氟代吡啶醛在丙酸中搅拌，加热回流；

步骤2、在回流液中加入吡咯，避光，回流反应；

步骤3、冷却至室温后，经吸滤收集；

步骤4、粗产物经二氧化硅柱层析分离提纯，得到所述单体，所述单体的产率为24％-28％。