本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种耐过充负极及其制备方法和应用。
背景技术：
锂离子电池凭借其优良的性能被广泛应用在消费类电子产品、新能源汽车等多个领域，随着材料技术与工艺技术的不断发展，锂离子电池能量密度的不断提升对锂离子电池安全性能提出了更高的要求。过充是导致锂离子电池发生热失控的重要原因之一。一方面，过充会导致电池电压升高，电池中电极与电解液的反应加速。另一方面，过充会导致电池内部发生金属锂的沉积，电池易发生短路。
中国专利文献cn110600678a公开了一种耐过充极片和锂离子电池，提出了一种包含耐过充极片的锂离子电池，该方法通过极片的耐过充涂层对锂枝晶的消耗，来改善电池的过充安全性能。该方法可以提升锂离子电池过充安全性，但所使用的耐过充涂层成本高，不适用于实际的工业生产。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明的第一个目的是提供一种耐过充负极，提高电池的过充安全性。本发明的第二个目的是提供上述耐过充负极的制备方法。本发明的第三个目的是是提供一种含有上述耐过充负极的锂离子电池。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下:
首先，本发明提供一种耐过充负极，所述耐过充负极包括耐过充涂层和负极片，所述耐过充涂层设置在所述负极片的两个表面上。所述耐过充涂层为聚氧化乙烯(peo)基聚合物。
进一步的，所述聚氧化乙烯基聚合物包含peo、磺酰亚胺锂盐、双三氟甲基磺酰亚胺锂（litfsi）和/或双氟磺酰亚胺锂（lifsi）、以及六氟磷酸盐。
进一步的，所述六氟磷酸盐选自na、k、rb、cs的盐中的至少一种。
进一步的，所述耐过充涂层的厚度为5-120μm。
进一步的，所述聚氧化乙烯基聚合物中peo、双三氟甲基磺酰亚胺锂（litfsi）和/或双氟磺酰亚胺锂（lifsi）、六氟磷酸盐的摩尔量之比为10：1：(0.1-1)。
进一步的，所述负极片中负极活性物质、导电剂、负极粘结剂、增稠剂的质量比为(90-95):(2-4):(1-3):(1-3)。
进一步的，所述负极活性物质为石墨，粒径范围为3-50μm。
进一步的，所述负极粘结剂为丁苯橡胶，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠。
进一步的，所述导电剂为导电炭黑与导电石墨两种导电剂的混合，比例为1：(0.1-1)。
其次，基于同样的发明构思，本发明提供上述耐过充负极的制备方法，包括以下步骤：
高纯氩气环境中，将双三氟甲基磺酰亚胺锂（litfsi）和/或双氟磺酰亚胺锂（lifsi）以及六氟磷酸盐溶于乙腈或四氢呋喃、氯仿溶液，超声后磁力搅拌，加入聚氧化乙烯粉末，继续超声后磁力搅拌，得到耐过充涂层浆料；
将所述的耐过充涂层浆料均匀涂覆在负极片的两个表面，真空干燥，得到耐过充负极。
进一步的，上述制备方法中，所述的超声的时间为20-60min；所述的磁力搅拌的时间为4-24h。
进一步的，上述制备方法中，所述涂覆的方式为刮涂。
进一步的，上述制备方法中，所述真空干燥的温度为40-80℃，时间为8-16h。
同样的，基于相同的发明构思，本发明提供一种锂离子电池，其包括前述的耐过充负极。
含有耐过充负极的锂离子电池相比于普通的锂离子电池，具有更高的过充安全性。
过充过程中电池热失控的重要原因之一为负极表面的金属锂与电解液的放热反应。负极表面的peo基聚合物，可以有效阻止过充过程中负极表面沉积的金属锂与电解液的反应。
过充过程中电池热失控的另一个重要原因为负极表面不均匀的金属锂沉积导致的电池短路。六氟磷酸盐在锂离子电池过充电过程可以让负极沉积界面更稳定，抑制锂枝晶的生长，使锂沉积更加均匀。
与现有技术相比，本发明提供的耐冲负极片应用到锂离子电池后，电池具备更高的过充安全性能。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
以下具体实施方式中，涉及到的导电剂、粘结剂、增稠剂、隔膜和电解液均为制备锂离子电池的常规材料，商购即得。
实施例1：
制备负极片：将石墨、粘结剂丁苯橡胶、增稠剂羧甲基纤维素钠、导电剂导电炭黑和导电石墨混合分散在去离子水中得到负极浆料。负极浆料中固体成分包含94.5wt%的石墨、1.4wt%的羧甲基纤维素钠、2.1wt%的丁苯橡胶、1wt%的导电炭黑和1wt%导电石墨；负极浆料的固含量为44%。将所述负极浆料均匀地涂在铜箔的两个面上，经过90℃干燥6小时、辊压机压实(压实密度为1.78g/cm3)得到负极片。
制备耐过充涂层：在高纯氩气手套箱中将双三氟甲基磺酰亚胺锂及六氟磷酸铯溶于乙腈溶液，超声20min后磁力搅拌4h，加入聚氧化乙烯粉末，超声20min后磁力搅拌24h得到所述耐过充涂层溶液。聚氧化乙烯、双三氟甲基磺酰亚胺锂和六氟磷酸铯摩尔量之比为10:1:0.5。
制备耐过充负极片：将上述耐过充涂层溶液刮涂在负极片的两个表面，刮涂厚度为20μm。将刮涂后的负极片在真空环境中常温干燥24h后，然后在60℃真空干燥箱中干燥12h，得到耐过充负极片。
将正极片、耐过充负极片、隔膜卷绕成电芯，然后注入电解液。锂离子电池标称电压为4.2v，设计容量为1000mah，制备包含耐过充负极片的锂离子电池a。
将正极片、负极片、隔膜卷绕成电芯，然后注入电解液。锂离子电池标称电压为4.2v，设计容量为1000mah，制备对比条件的锂离子电池b。
将锂离子电池a、b进行不同过充倍率的安全测试：以500ma恒定电流将电池放电至3v；静置1h使电池温度恢复室温；以500ma/1000ma/3000ma恒定电流对锂离子电池进行充电，记录该过程中电池电压与温度的变化，当电池电压到达10v或电池容量到达2500mah时停止对电池充电。电池不着火不爆炸，表面温升低于150℃，即认为通过测试。结果如表1所示。
从表1测试的结果可以看出，采用耐过充负极锂离子电池的过充安全性得到了明显的提升。
表1过充安全性试验记录
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。