[发明专利]基于氧化锡包覆三维导电骨架的锂金属负极及其制备方法

权利要求书

1.一种基于氧化锡包覆三维导电骨架的锂金属负极的制备方法，步骤包括：

(a)预处理：将三维导电金属骨架清洗、干燥、亲水处理；

(b)配制锡酸钠水溶液；

(c)将(a)中预处理后的三维导电金属骨架完全浸泡入(b)所制备的锡酸钠水溶液中，进行水浴反应；

(d)将(c)中反应后的三维导电金属骨架清洗并干燥；

(e)将(d)中的干燥产物在空气中高温退火处理，冷却后得到氧化锡包覆的三维导电金属骨架；

(f)在惰性气体保护下，将锂单质加热至熔融状态，并与(e)中所得产物接触，使熔融锂均匀包覆于(e)中所得三维导电金属骨架表面，完全冷却后得到以氧化锡包覆的三维导电金属为骨架的锂金属负极。

2.根据权利要求1所述的基于氧化锡包覆三维导电骨架的锂金属负极的制备方法，其特征在于：步骤(a)中，所述三维金属导电骨架包括：泡沫镍或泡沫铜。

3.根据权利要求1或2所述的基于氧化锡包覆三维导电骨架的锂金属负极的制备方法，其特征在于：步骤(a)中，所述清洗包括：分别以丙酮和乙醇进行超声清洗10-100分钟；所述干燥包括：在50-70℃下真空干燥2-12小时；所述亲水处理包括：用紫外臭氧或表面等离子体清洗处理5-60分钟。

4.根据权利要求1所述的基于氧化锡包覆三维导电骨架的锂金属负极的制备方法，其特征在于：步骤(b)中，所述锡酸钠水溶液为浓度为0-5摩尔每升的四水合锡酸钠水溶液。

5.根据权利要求4所述的基于氧化锡包覆三维导电骨架的锂金属负极的制备方法，其特征在于：步骤(b)中，锡酸钠水溶液的配制步骤包括：将四水合锡酸钠在45-60℃下搅拌10-30分钟溶解于水中。

6.根据权利要求1所述的基于氧化锡包覆三维导电骨架的锂金属负极的制备方法，其特征在于：步骤(c)中，所述水浴反应的水浴温度为60-100℃，反应时长为30-150分钟。

7.根据权利要求1所述的基于氧化锡包覆三维导电骨架的锂金属负极的制备方法，其特征在于：步骤(e)中，所述高温退火处理的温度为372-550℃，退火时间为30-200分钟。

8.根据权利要求1所述的基于氧化锡包覆三维导电骨架的锂金属负极的制备方法，其特征在于：步骤(f)中，所述的金属锂负载量为10-100mg/cm²。

9.根据权利要求8所述的基于氧化锡包覆三维导电骨架的锂金属负极的制备方法，其特征在于：步骤(f)中，所述锂单质加热至300-500℃熔融。

10.权利要求1所述制备方法制备得到的基于氧化锡包覆三维导电骨架的锂金属负极，其特征在于：所述锂金属负极以表面包覆有二氧化锡纳米粒子的三维导电金属为骨架，所述二氧化锡上负载金属锂使金属锂均匀包覆于所述骨架表面。