一种锂-合金复合负极及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN119092642A

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202411387069.4

    申请日:2024-09-30

    Abstract: 本发明提供一种锂‑合金复合负极及其制备方法与应用。锂‑合金复合负极包括铜集流体及在其表面的Li‑Cu合金层及Li‑Li3Sb层。制备方法包括:将铜箔置于含锑溶液中反应,得到Cu2Sb修饰的铜箔;将锂片置于其表面,加热到180~240℃,将熔融锂刮涂在Cu2Sb层表面,得到锂‑合金复合负极。熔融锂和Cu2Sb反应原位形成Li3Sb和LiCu。Li3Sb均匀分布在金属锂中,并在铜表面形成Li‑Li3Sb复合电极层。Li‑Li3Sb层与铜箔之间以Li‑Cu相连接,形成电极与集流体一体化的结构。一方面促进Li‑Li3Sb与铜箔的复合,降低接触内阻,提高电池的循环稳定性;另一方面促进Li‑Li3Sb电极在铜表面的铺展以形成超薄负极;同时均匀复合的Li‑Li3Sb加快Li+传输,避免后续循环中出现电极粉化、抑制锂枝晶生长。该负极在高比能锂电池中具有重要的应用前景。

    一种锂金属复合负极及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN119069646A

    公开(公告)日:2024-12-03

    申请号:CN202411387068.X

    申请日:2024-09-30

    Abstract: 本发明提供一种锂金属复合负极及其制备方法与应用。锂金属复合负极包括三维铜集流体及置于三维铜集流体内的Li/Li3Sb‑LiCl。制备方法包括:将三维铜集流体置于SbCl3溶液中,通过置换反应在三维铜集流体表面形成Cu2Sb和CuCl2;将其置于熔融态锂中,熔融锂与Cu2Sb和CuCl2发生反应原位生成Li3Sb和LiCl;其中,亲锂的Li3Sb均匀分布到富Li相中,LiCl随着充放电的进行自发的分布在三维Li/Li3Sb表面形成保护层,获得具有三维网状结构的Li/Li3Sb‑LiCl复合电极。Li3Sb与Li的均匀复合有助于实现Li+在整个复合电极内部的快速传输,LiCl保护层可增强电极界面稳定性,加快Li+传输速率和形成稳定固体电解质界面膜;同时,三维骨架提供了金属锂膨胀的空间,维持电极结构的稳定性和小的体积变化,提高了电池的稳定性和安全性。

    一种无负极锂金属电池负极集流体及制备方法与应用

    公开(公告)号:CN117995994A

    公开(公告)日:2024-05-07

    申请号:CN202410165931.0

    申请日:2024-02-06

    Inventor: 霍开富 陈晓燕

    Abstract: 本发明属于金属材料制备与应用技术领域,涉及一种无负极锂金属电池负极集流体及制备方法与应用,制备方法包括(1)将铜箔集流体置于三氯化锑/极性有机溶液反应,然后真空干燥得到Cu2Sb修饰的铜集流体(Cu2Sb@Cu),(2)铜集流体Cu2Sb@Cu与锂金属箔接触,通过锂化反应,得到负极集流体Li3Sb@Cu。本发明负极集流体具有稳定和均匀的亲锂合金层,有效降低锂金属的成核过电位,诱导锂离子的均匀成核,实现均匀的锂沉积;用作无负极锂金属电池的负极,可显著提高无负极锂金属电池的库伦效率和循环稳定性,且制备方法操作简单,修饰层厚度可调,适用于各种锂金属电池应用。

    一种复合电池隔膜及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN117977111A

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202410165932.5

    申请日:2024-02-06

    Abstract: 本发明属于锂金属电池隔膜技术领域,涉及一种复合电池隔膜及其制备方法与应用,所述复合电池隔膜是在聚丙烯PP膜表面修饰有过渡金属氮化物,所述过渡金属氮化物为二维氮化钼。本发明将二维过渡金属氮化物纳米片修饰在隔膜表面,二维氮化钼是一种具有高机械强度、高导热特性、高耐热性能的材料;将二维氮化钼修饰隔膜后,可以使隔膜具有更高的杨氏模量,可以防止锂枝晶垂直生长及刺穿隔膜;优异的导热性能可以均匀热分布,防止因为热聚集导致的锂枝晶生长从而极大程度抑制锂枝晶生长;同时其优异的耐热性能和机械强度使得隔膜可以承受高温并保持结构的完整性,极大地降低了电池短路风险。

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