[发明专利]一种亲锂合金修饰层、复合锂负极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种复合锂负极材料，其特征在于，所述复合锂负极材料结构包括金属材料N骨架层、亲锂合金修饰层M-N和Li-M锂合金层；

所述亲锂合金修饰层通过以下方法制得：将熔融态的锂合金Li-M接触金属材料N的表面，在金属材料N表面自发形成亲锂合金修饰层；其中，所述M为不同于金属材料N的异种元素，所述亲锂合金修饰层的组分由M及N组成；M与锂的摩尔比为1:2~200；所述异种元素M为Na、Mg、Ca、Sr、Ba、Cr、Mn、Mo、Ni、Cu、Zn、B、Al、Ga、Ge、In、Si、Sn、Pb、Ag和Sb元素中的一种或多种；金属材料N的成分为Cu、Zn、Al、Ti、Ni或Fe中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的复合锂负极材料，其特征在于，金属材料N的物质形态为一维、二维、三维或者其混合体，其结构为颗粒、纤维、片层交织而成的三维网络结构或三维泡沫空腔结构；其中，三维泡沫空腔结构中的空腔尺寸为10 nm ~ 500 mm，三维网络结构和三维泡沫空腔结构中的三维骨架厚度为1 mm ~ 500 mm。

3.如权利要求1或2所述的复合锂负极材料，其特征在于，所述金属材料N为铜线、锌线、铝线、镍线、铁线、钛线、铁镍合金线、铜箔、锌箔、铝箔、镍箔、铁箔、钛箔、铁镍合金箔、泡沫铜、泡沫锌、泡沫镍、泡沫铝、泡沫铁、泡沫钛或泡沫铁镍合金。

4.权利要求1-3任一项所述的复合锂负极材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤（1）：将金属锂熔融为液态，得到熔融态金属锂；

步骤（2）：将异种元素M加入步骤（1）所得的熔融态金属锂中，得到熔融态锂合金Li-M；

步骤（3）：将步骤（2）所得的熔融态锂合金Li-M接触金属材料N的表面，原位得到熔融态复合锂负极材料；

步骤（4）：将步骤（3）所得的熔融态复合锂负极材料冷却至室温，即可得到复合锂负极材料。

5.如权利要求4所述的复合锂负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）金属锂熔融温度为200℃～800℃。

6.如权利要求4所述的复合锂负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中熔融态复合锂负极材料冷却至室温的时间为1~600 分钟。

7.权利要求1-3任一项所述的复合锂负极材料在制备锂电池负极中的应用。