[发明专利]一种锂电池负极及其制备方法、锂电池

权利要求书

1.一种锂电池负极，其特征在于：包括锂片以及原位生成于所述锂片表面的具有贝壳类结构的复合材料层，所述复合材料层由带电负性的无机纳米片以及电解液中的锂离子共沉积而得，所述无机纳米片由层状无机材料经过液相剥离而得，所述层状无机材料包括蛭石、蒙脱土、高岭土、膨润土和云母粉中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的锂电池负极，其特征在于：所述无机纳米片的厚度为1.5nm~15nm。

3.根据权利要求1所述的锂电池负极，其特征在于：所述无机纳米片在所述电解液中的含量为0.0125~0.5wt%。

4.一种锂电池负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

以锂片作为负极，以铜片或至少一面涂覆有正极活性材料的铝箔作为正极，封装成锂电池；

往电解液中加入带电负性的无机纳米片，并将所述电解液注入所述锂电池中；

所述无机纳米片参与锂离子沉积过程，在所述锂片表面形成具有贝壳类结构的复合材料层，得到锂电池负极。

5.根据权利要求4所述的锂电池负极的制备方法，其特征在于，在所述无机纳米片加入到所述电解液之前，所述无机纳米片先冷冻干燥后，再在真空条件下以100~120℃的温度烘干10~15h。

6.根据权利要求4所述的锂电池负极的制备方法，其特征在于，所述无机纳米片的制备包括以下步骤：

S1，将层状无机材料置于饱和氯化钠溶液中回流，重复离心取沉淀、洗涤，至溶液中无氯离子；

S2，将S1得到的沉淀置于LiCl水溶液中回流，重复离心取沉淀、洗涤，至溶液中无氯离子；

S3，将S2得到的沉淀置于双氧水中回流，将溶液超声、离心取上清液，最后再将上清液离心。

7.根据权利要求6所述的锂电池负极的制备方法，其特征在于，在步骤S1、S2和S3中，所述回流的温度为70~90℃，所述回流的时间为10~15h。

8.根据权利要求6所述的锂电池负极的制备方法，其特征在于，所述电解液包括锂盐和溶剂，所述锂盐包括六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、二草酸硼酸锂、双氟黄酰亚胺锂和二(三氟甲基磺酰)锂的至少一种；所述溶剂为包括碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸丙酯、丁酸丙酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、2-甲基四氢呋喃、4-甲基-1,3-二氧戊烷、2-甲基-1,3-二氧戊烷、二甲氧甲烷、二乙二醇二甲醚、环丁砜、丙二腈、四氢呋喃、1,3-二氧戊烷、1,2-二甲基已烷、氟代碳酸乙烯酯、乙二醇二甲醚二甲氧乙烷和二甲基亚砜中的至少一种。

9.一种锂电池，其特征在于：包括权利要求1~3任一项所述的锂电池负极，或者权利要求4~8任一项所述的制备方法制得的锂电池负极。