[发明专利]一种锂阳极表面保护涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种锂阳极表面保护涂层的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤1：将重量份数为40～60份的硫、碘、磷或氮化铜中的一种物质或几种物质与重量份数为30～60份的纳米颗粒通过球磨或加热复合方式获得复合材料；

步骤2： 向步骤1中所获得的复合材料中加入重量份数为8～10份的粘结剂和重量份数为350份的溶剂，搅拌获得复合涂料；

步骤3：将步骤2所获得的复合涂料通过喷涂、刮涂或转移涂布方式均匀涂布于隔膜表面并烘干；

步骤4：将隔膜涂布有复合涂料的一面置于锂阳极表面，并进行以下步骤A或步骤B：

步骤A：通过热辊压方式在温度为80～180℃时压合涂布有复合涂料的隔膜和锂阳极，使涂布于隔膜上的复合涂料中的硫、碘、磷或氮化铜中的一种物质或几种物质与锂阳极中的锂元素发生原位反应，在隔膜和锂阳极之间形成保护涂层；

步骤B：通过冷压辊压方式压合涂布有复合涂料的隔膜和锂阳极，并使用电解液浸润，使涂布于隔膜上的复合涂料中的硫、碘、磷或氮化铜中的一种物质或几种物质与锂阳极中的锂元素发生原位反应，在隔膜和锂阳极之间形成保护涂层；

所述步骤1中的纳米颗粒为三氧化二铝或二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述粘结剂为聚氧乙烯、聚丙烯腈或聚偏四氟乙烯。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：该保护涂层布设于锂阳极和隔膜之间，所述保护涂层主要由纳米颗粒堆积而成，所述纳米颗粒之间填充具有高锂离子传导性并对锂金属稳定的固态电解质材料，所述固态电解质材料通过前驱材料同锂的原位反应获得；所述前驱材料为硫、碘、磷或氮化铜中的一种物质或几种物质。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述纳米颗粒的颗粒大小为10～150nm。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：所述固态电解质包括硫化锂、碘化锂、磷化锂或氮化锂中的一种或几种组合。

6.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：所述保护涂层的厚度为2～100μm。

7.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：所述保护涂层的厚度为2～30μm。

8.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：所述保护涂层的厚度为6～15μm。