[发明专利]一种柔性锂金属负极骨架材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种柔性锂金属负极骨架材料，其特征在于，所述骨架材料为氟化锂修饰的三维纳米纤维框架，框架中纳米纤维直径为50~900nm，氟化锂颗粒均匀锚定在三维纳米纤维中，三维纳米纤维框架内部连通且三维多孔，具有良好的柔性，可在0~180°内弯折；

所述骨架材料由混有氟化锂颗粒的高聚物经过静电纺丝、热处理制备而成。

2.根据权利要求1所述的柔性锂金属负极骨架材料，其特征在于，所述框架中纳米纤维直径为100~600nm。

3.根据权利要求1或2所述柔性锂金属负极骨架材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1) 将氟化锂颗粒经过球磨、破碎分散得到处理液，再过滤真空干燥，得到处理后的氟化锂颗粒；

(2) 将步骤(1)所得处理后的氟化锂颗粒与高聚物混合并溶于二甲基甲酰胺溶液中，通过静电纺丝得到原丝膜；

(3) 将步骤(2)所得原丝膜经过热处理，得到柔性锂金属负极骨架材料。

4.根据权利要求3所述柔性锂金属负极骨架材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，球磨过程中，采用直径为7~12mm的大球磨珠，直径为0.5~6mm的小球磨珠，其数量比例为1:10~15，球磨珠的材质为不锈钢球或者玛瑙球，球磨介质为酒精，球料比为10~100：1，球磨时间为3~8小时；

所述破碎分散通过细胞破碎仪进行，破碎时间为30~90min。

5.根据权利要求3所述柔性锂金属负极骨架材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述真空干燥的温度为60~120℃，时间为6~24小时。

6.根据权利要求3所述柔性锂金属负极骨架材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述高聚物为聚丙烯晴或者聚乙烯醇。

7.根据权利要求3所述柔性锂金属负极骨架材料的制备方法，其特征在于，

步骤(2)中，所述氟化锂颗粒与高聚物的质量比为1：（8~32）；所述高聚物与二甲基甲酰胺溶液的质量比为1：（8~15）。

8.根据权利要求3所述柔性锂金属负极骨架材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，静电纺丝过程中，纺丝针头与接收器间距为8~20cm，静电纺丝溶液注射速度为0.4~3mL/h。

9.根据权利要求3所述柔性锂金属负极骨架材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述热处理是在空气中进行的，选用马弗炉或者鼓风干燥箱，热处理温度为200~300℃。

10.根据权利要求1或2所述柔性锂金属负极骨架材料的应用，其特征在于，将所述柔性锂金属三维负极骨架材料叠在铜箔上与锂金属一起组成半电池，通过电沉积方法在骨架材料内镀锂，得到锂金属电池复合负极。