[发明专利]一种改性锂金属负极、制备方法及其电池

权利要求书

1.一种改性锂金属负极，其特征在于：包括导电基底及其表面包覆的一层锂锌合金层；所述导电基底包括锂金属或集流体，所述锂锌合金层由锂金属与含有锌盐的溶液原位反应生成，锂锌合金层的厚度为1nm～100μm。

2.根据权利要求1所述的一种改性锂金属负极，其特征在于：所述锂锌合金层的厚度为100nm～5μm。

3.根据权利要求1所述的一种改性锂金属负极，其特征在于：所述集流体的材质包括铜、镍、钛、铁、银、铂、金、碳、不锈钢中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的一种改性锂金属负极，其特征在于：所述集流体的表面沉积有锂金属层。

5.一种改性锂金属负极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)配置含有锌盐的溶液：将锌盐与溶剂混合反应10s～10h，配置成浓度为0.0001～1mol/L的溶液；所述锌盐为氟化锌、碘化锌、硫化锌、氯化锌、溴化锌、丙酸锌、二甲基丙烯酸锌、三氟甲烷磺酸锌、双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锌、苯甲酸乙酯碘代锌中的一种，溶剂为1-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、丙酮、二甲亚砜、四氢呋喃、乙腈、乙二醇二甲醚、1,3-二氧环戊烷、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的一种；

2)在导电基底抛光至表面光亮，于含有锌盐的溶液中浸泡30s～60min后取出，生成的锂锌合金层，随后真空干燥24h，得到改性锂金属负极；所述改性锂金属负极表面生成的锂锌合金层厚度为1nm～100μm。

6.根据权利要求5所述的一种改性锂金属负极的制备方法，其特征在于：将锌盐与溶剂混合反应10s～1h，配置成浓度为0.01～0.25mol/L的溶液。

7.根据权利要求5所述的一种改性锂金属负极的制备方法，其特征在于：所述锂锌合金层厚度为100nm～5μm。

8.根据权利要求5所述的一种改性锂金属负极的制备方法，其特征在于：所述导电基底采用集流体，所述集流体的材质为铜、镍、钛、铁、银、铂、金、碳、不锈钢中的至少一种；在集流体表面沉积一层锂金属后抛光至表面光亮，于含有锌盐的溶液中浸泡生成的锂锌合金层。

9.一种锂金属二次电池，包括正极、负极、隔膜和电解液，其特征在于：所述负极为权利要求1～4任一项所述的改性锂金属负极。

10.根据权利要求所述的一种锂金属二次电池，其特征在于：所述正极包括Li或可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物Li_xMO₂或Li_yM₂O₄，其中M为过渡金属，0≤x≤1，0≤y≤2；所述正极还包括单质硫、空气或氧气的非锂材料。