[发明专利]一种固态电池用复合锂负极的制备方法

摘要

一种固态电池用复合锂负极的制备方法，属于电化学和新能源材料技术领域。该发明主要通过热灌输熔融法或者电沉积法将锂金属沉积在三维碳材料或者泡沫多孔材料空隙中从而制备得到复合锂负极，其中三维骨架的应用起到了两方面的作用，一方面为制备过程中预存储锂提供了充足的空间，另一方面为电池循环的过程中接收金属锂提供了载体。这种复合锂负极能广泛应用于锂离子电池、锂空电池、锂硫电池和固态电池等锂金属电池中，组装成固态对称电池在5mA cm^–2的大电流密度下，循环100次后仍保持稳定的电压平台(200mV)，其在电池循环过程中既能抑制锂枝晶生长又能稳定电极体积变化，且具有循环稳定性好、使用寿命长等优点。本发明的载体材料丰富便宜，过程可控，成本低，可实现批量生产。

主权项

1.一种固态电池用复合锂负极的制备方法，其特征在于：(1)以三维碳材料或者泡沫多孔材料为载体通过热熔融灌输法制备复合锂负极，其过程就是先熔融锂金属箔片，然后将载体材料与熔融的液态锂金属接触，高温熔融的锂金属灌输进入载体材料空隙，待其冷却到室温即形成复合锂负极；(2)以三维碳材料或者泡沫多孔材料为载体通过电沉积法制备复合锂负极，其过程就是将载体材料与锂片组装成电池，在一定的电流密度下将锂片上一定面积容量的锂金属沉积进入载体材料的空隙中，拆卸电池取出沉积有锂金属的载体即制备得到复合锂负极；步骤(1)和(2)所述的三维碳材料载体是：碳毡、碳纸或碳布或者表面官能团修饰的碳毡、碳纸或碳布；所述的泡沫多孔材料载体是：泡沫镍、泡沫铜或泡沫碳；所述的表面官能团修饰的碳毡、碳纸或碳布制备过程为：首先将碳毡、碳纸或碳布用乙醇和去离子水分别超声清洗10min；然后称取碳毡或碳纸或碳布载体材料和氢氧化钾质量比为1：2‑9的物质放入烧杯中，加入适量的去离子水浸泡8小时；最后放入烘箱80℃下烘干，取出放入管式炉中800℃保温1小时，升温速率为5℃/min，氮气保护气氛。