[发明专利]锂铜复合电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂铜复合电极的制备方法，其特征在于包括：

1)在含铜的极片表面形成亲锂层；

2)在所述亲锂层表面形成金属锂层，进而形成所述的锂铜复合电极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的亲锂层的材质包括亲锂化合物；和/或，所述的亲锂化合物包括亲锂活泼金属化合物M_xO_y和亲锂非活泼金属化合物N_xO_y中的任意一种；和/或，所述的M包括Zn、Sn中的任意一种，所述的N包括Ni、Mn、Co中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)包括：将包含Cu与M的极片于氧气气氛、200～500℃条件下加热处理1～5h，进而在所述含铜的极片表面形成所述的亲锂层，所述的亲锂层为亲锂活泼金属化合物M_xO_y，所述包含Cu与M的极片为Cu与M形成的合金。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)具体包括：将所述含铜的极片置于化学浸镀的反应液中，并于100～200℃下反应0.5～16h，将反应处理后的含铜的极片于保护性气氛、200～400℃条件下加热处理1～5h，进而在所述含铜的极片表面形成所述的亲锂层，所述的亲锂层为亲锂非活泼金属化合物N_xO_y，所述含铜的极片包括纯铜或者含铜的合金；优选的，所述保护性气氛包括惰性气氛。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的亲锂层为NiO，形成所述NiO采用的反应液包括含有0.05～0.2mol/L NiCl₂、0.2～0.8mol/L CO(NH₂)₂的混合溶液；和/或，所述的亲锂层为MnO₂，形成所述MnO₂采用的反应液包括含有0.01～0.1mol/L MnSO₄、0.01～0.1mol/L KMnO₄的混合溶液；和/或，所述的亲锂层为CoO，形成所述CoO采用的反应液包括含有0.1～0.5mol/L Co(NO₃)₂·6H₂O与0.05～0.2mol/L CO(NH₂)₂的混合溶液。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)包括：将熔融态的金属锂置于亲锂层表面，之后冷却30～60min，进而形成所述的金属锂层；和/或，所述的制备方法还包括：在步骤1)之前对所述含铜的极片进行清洗处理；优选的，所述的清洗处理包括：采用清洗剂对所述含铜的极片进行清洗，之后于50～100℃、真空条件下进行干燥处理；优选的，所述的清洗剂包括丙酮、乙醇和蒸馏水中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述含铜的极片为片状或网状结构。

7.由权利要求1-6中任一项所述的制备方法制备的锂铜复合电极。

8.一种锂铜复合电极，其特征在于包括铜基底、形成在铜基底表面的亲锂层以及形成在亲锂层表面的金属锂层；和/或，所述的亲锂层的材质包括亲锂化合物；和/或，所述的亲锂化合物包括亲锂活泼金属化合物M_xO_y和亲锂非活泼金属化合物N_xO_y，所述的M包括Zn、Sn中的任意一种，所述的N包括Ni、Mn、Co中的任意一种；和/或，所述的铜基底的材质包括纯铜或含铜的合金；和/或，所述含铜的合金包括主要由Cu与M或N组成的合金；和/或，所述的铜基底为片状或网状结构；和/或，所述铜基底的厚度为10～50μm；和/或，所述网状结构的铜基底的目数为5～500目；和/或，所述的亲锂层的厚度为20-50μm；和/或，所述的金属锂层的厚度为200-800μm；和/或，所述的锂铜复合电极的质量为300～600mg。