[发明专利]金属锂支撑体及其制备方法与应用

权利要求书

1.金属锂支撑体，其特征在于支撑体材质为金属铜或其合金、金属镍或其合金中的至少一种；所述支撑体的表面有亲锂层；所述亲锂层为能够降低锂沉积能垒或提升锂覆盖率的Cu(100)择优或Ni(100)择优晶面；

金属锂支撑体的构型包括平面箔、三维网状、三维泡沫状、三维圆柱中的至少一种。

2.如权利要求1所述金属锂支撑体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在电化学池内放入支撑体作为工作电极并注入电抛光液，对支撑体施加阳极电位或阳极电流，发生金属的溶出反应，改变阳极电位或阳极电流以及时间，调节铜的阳极溶出动力学，使支撑体获得相对平整的表面；

2)步骤1)完成后，向电化学池内注入含有晶面封盖剂的电解液，对支撑体施加阴极电位或阴极电流，发生金属的沉积反应，改变阴极电位或阴极电流以及时间，调节铜的沉积过程，在晶面封盖剂下实现支撑体表面的Cu(100)或Ni(100)取向择优，得金属锂支撑体。

3.如权利要求2所述金属锂支撑体的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述支撑体为金属铜或其合金、金属镍或其合金中的至少一种。

4.如权利要求2所述金属锂支撑体的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述阳极电位为1～2V，阳极电流为100～300mA/cm²；所述反应的时间为15～60s。

5.如权利要求2所述金属锂支撑体的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述晶面封盖剂选自氯化钾、氯化钠、盐酸、硫酸钠、硫酸钾、硫酸、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基氯化铵中的至少一种。

6.如权利要求2所述金属锂支撑体的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述阴极电位为-0.2～-0.05V，阴极电流为-0.1～-0.05mA/cm²；所述反应的时间为10～60min。

7.如权利要求1所述金属锂支撑体作为无锂负极在锂离子电池，或在电沉积或熔融引锂的方式制备成锂薄膜负极在二次电池中应用。

8.如权利要求7所述应用，其特征在于所述二次电池包括锂离子电池、锂-硫电池、锂-氧电池中的一种。