[发明专利]具有疏水包覆层的金属锂-骨架碳复合材料、其制备方法与应用

权利要求书

1.一种具有疏水包覆层的金属锂-骨架碳复合材料，其特征在于包括：

金属锂-骨架碳复合材料，包括多孔碳材料载体和至少分布于所述多孔碳材料载体的孔隙中的金属锂；

疏水包覆层，其至少包覆所述金属锂-骨架碳复合材料中的金属锂，

其中，所述疏水包覆层由具有锂反应性部分和疏水性部分的化合物组成，所述锂反应性部分为磷酸基团，其与金属锂反应以将其钝化；所述疏水性部分形成外部疏水层，包括C₄-C₂₂烷基基团、C₆-C₂₄芳基基团和硅氧烷基团中的至少一种，这些基团任选被疏水性取代基取代。

2.根据权利要求1所述的具有疏水包覆层的金属锂-骨架碳复合材料，其特征在于所述多孔碳材料载体的材料包括碳纳米管、多孔碳、炭黑、石墨烯、碳纤维、乙炔黑、碳气凝胶中的任意一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的具有疏水包覆层的金属锂-骨架碳复合材料，其特征在于所述多孔碳材料载体至少具有微小颗粒状实体聚集结构、球形聚集结构、类球形聚集结构和面包圈形聚集结构中的任意一种；

和/或，所述多孔碳材料载体所含孔洞的平均孔径为10～100nm；

和/或，所述多孔碳材料载体的平均粒径为1～15μm；

和/或，所述多孔碳材料载体的电导率为1*10^-3～10S·cm^-1；

和/或，所述多孔碳材料载体的比表面积为100～1500m²/g；

和/或，所述多孔碳材料载体可承受的最高压力为20MPa以上；

和/或，所述金属锂在金属锂-骨架碳复合材料中的担载量为10～90wt％。

4.一种用于制备根据权利要求1-3中任一项所述的具有疏水包覆层的金属锂-骨架碳复合材料的方法，其特征在于包括：

将金属锂-碳骨架复合材料与溶解有具有锂反应性部分和疏水性部分的化合物的有机溶剂混合；

通过固液分离或蒸发，获得具有疏水包覆层的金属锂-骨架碳复合材料。

5.一种保护含对水、氧敏感的活性金属的材料的方法，其特征在于所述方法包括在所述材料上形成疏水包覆层，所述疏水包覆层至少包覆所述材料中的活性金属，其中所述材料包括金属锂-碳骨架复合材料、锂箔和锂粉，

其中，所述疏水包覆层由具有锂反应性部分和疏水性部分的化合物组成，所述锂反应性部分为磷酸基团，其与金属锂反应以将其钝化；所述疏水性部分形成外部疏水层，包括C₄-C₂₂烷基基团、C₆-C₂₄芳基基团和硅氧烷基团中的至少一种，这些基团任选被疏水性取代基取代。

6.一种电极，其特征在于所述电极包含根据权利要求1-3中任一项所述的具有疏水包覆层的金属锂-骨架碳复合材料作为电极材料。

7.一种电化学储能装置，其特征在于包括权利要求6所述的电极。