[发明专利]一种三维自支撑亲锂性载体封装的金属锂复合负极及其制备方法

权利要求书

1.一种三维自支撑亲锂性载体封装的金属锂复合负极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)蜜胺泡沫在惰性氛围内经碳化处理得到富氮的亲锂性三维自支撑载体；

2)将金属锂封装在三维自支撑载体的孔隙中，得到金属锂复合负极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，蜜胺泡沫在碳化之前需要经过清洗，清洗的过程为依次在丙酮、去离子水和乙醇中超声清洗。便于将蜜胺泡沫中的杂质彻底除去。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述惰性氛围为氮气氛围、氦气氛围、氖气氛围、氩气氛围，优选为氮气氛围。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，碳化处理时，以2-5℃的升温速度升温至850-950℃，保温0.8-2h，进行碳化处理；

优选为，碳化处理时，以3℃的升温速度升温至900℃，保温1h，进行碳化处理。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，将金属锂沉积在三维自支撑载体的孔隙中的方法为采用电化学沉积法将金属锂沉积到载体的孔隙中、采用熔融金属锂灌注法将金属锂灌入到载体孔隙中、采用辊压法将金属锂挤压到载体的孔隙中或是将载体与金属锂箔简单层叠后直接使用，使得金属锂在后续服役过程中再分布到载体的孔隙中；

优选的，将金属锂沉积在三维自支撑载体的孔隙中的方法为采用电化学沉积法将金属锂沉积到载体的孔隙中；

优选的，步骤3)中，沉积的金属锂的量为1-5mAhcm^-2。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤(2)将金属锂封装在自支撑载体中之前，还包括在自支撑载体表面制备亲锂涂层的步骤；

优选的，所述亲锂涂层包括单质涂层或化合物涂层中的一种或是两种以上的组合；

优选的，所述单质涂层为Si、Ge、Al、Ni、Mg中的一种或是两种及以上的组合，所述化合物涂层为ZnO、Al₂O₃、SiO、SiO₂、GeO₂中的一种或是两种及以上的组合；

优选的，所述的亲锂涂层的厚度为1nm-10μm。亲锂涂层的制备方法包括磁控溅射、原子层沉积、电化学沉积、真空热蒸镀、物理气相沉积、化学气相沉积、离子镀中的一种或是两种及以上的组合。

7.权利要求1-6任一所述制备方法制备得到的金属锂复合负极，其比容量为1000～3500mA h g^-1。

8.根据权利要求7所述的金属锂复合负极，其特征在于：金属锂复合负极中的金属锂为单质金属锂、金属锂合金中的一种或两种以上的组合。

9.一种电极材料，其特征在于：包括权利要求7或8所述金属锂复合负极和覆盖在其表面的保护层。

10.一种电化学储能装置，其特征在于：包括权利要求9所述的电极材料。