一种核壳结构的金属锂复合材料及其制备方法和用途与流程

文档序号:37015557发布日期:2024-02-09 13:06阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种核壳结构的金属锂复合材料,其特征在于,所述复合材料以金属锂颗粒为内核,在所述内核上设置含有亲锂性物料的锂沉积诱导层作为中间层和疏锂性的体积膨胀预留层作为最外层。

2.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于,所述金属锂颗粒设有或不设有保护层;

3.根据权利要求1或2所述的复合材料,其特征在于,所述亲锂性物料包括亲锂纳米颗粒、负载有亲锂纳米颗粒的微纳米载体和/或亲锂元素掺杂的微纳米载体;

4.根据权利要求1-3任一项所述的复合材料,其特征在于,所述锂沉积诱导层与金属锂颗粒的质量之比为1:(1-150),优选为1:(5-120),进一步优选为1:(15-80)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的复合材料,其特征在于,所述体积膨胀预留层包括具有片状、线状或管状微纳米结构的结构材料中的一种或至少两种的组合,所述结构材料包括疏锂金属和/或微纳米碳材料;

6.根据权利要求1-5任一项所述的复合材料,其特征在于,所述体积膨胀预留层与金属锂颗粒的质量之比为1:(1-50),优选为1:(10-40)。

7.一种制备根据权利要求1-6任一项所述的复合材料的方法,其特征在于,所述方法包括:

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述有机溶剂包括正己烷、环己烷、n-甲基吡咯烷酮、苯、对二甲苯、四氯化碳、四氢呋喃、液体石蜡或1,2-二氯乙烷中的任意一种或至少两种的组合。

9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述结构材料与金属锂颗粒的质量之比为1:(1-50),优选为1:(10-40)。

10.一种锂电池,其特征在于,所述锂电池包含如权利要求1-6任一项所述的复合材料。


技术总结
本发明提供了一种核壳结构的金属锂复合材料及其制备方法和用途。本发明的金属锂复合材料以金属锂颗粒为内核,在所述内核上设置含有亲锂性物料的锂沉积诱导层作为中间层和疏锂性的体积膨胀预留层作为最外层。本发明提供的复合材料,通过在金属锂颗粒上设置锂沉积诱导层,可诱导金属锂优先向内部沉积和生长,有利于提高复合材料的循环性能。体积膨胀预留层在提供锂离子传输通道的同时,有效缓解金属锂循环过程中的体积膨胀问题。锂沉积诱导层和体积膨胀预留层两者相互配合,显著提高了复合材料的循环寿命,在1mA/cm<supgt;2</supgt;和0.5mAh/cm<supgt;2</supgt;的条件下可稳定循环400h以上。

技术研发人员:王维宙,孙兆勇,陈成庆,陈强
受保护的技术使用者:天津中能锂业有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/2/8
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