[发明专利]一种具有表面保护层的金属锂负极的制备工艺

权利要求书

1.一种具有表面保护层的金属锂负极的制备工艺，其特征在于：包括：

步骤一、将锂盐或/和无机固态电解质与一聚合物溶解在聚酰亚胺溶液中，混合均匀得到聚酰亚胺混合溶液；所述锂盐或/和无机固态电解质与所述聚合物的质量比为1:1~1:20；

所述聚酰亚胺溶液通过将一种或多种的二酐类单体和一种或多种的二胺类单体溶解在一有机溶剂中获得；

所述二酐类单体选用均苯四甲酸酐或联苯四羧酸二酐或两者的混合物；

所述二胺类单体选用对苯二胺或环己烷二胺或环丁烷二胺；或者，所述二胺类单体选用对苯二胺、环己烷二胺、环丁烷二胺的三者混合物或任两者混合物；

所述有机溶剂选用N-甲基吡咯烷酮或N-乙基吡咯烷或二甲基亚砜溶剂；

二酐类单体与二胺类单体的摩尔比1:2-1:1，两者混合后与有机溶液的质量比为1:5-1:10；

步骤二、将得到的所述聚酰亚胺混合溶液涂覆到一金属锂箔材的一侧表面上，涂敷厚度为1~150微米，且涂敷厚度与金属锂箔材的厚度比为1:1~1:10；

步骤三、对涂覆有所述聚酰亚胺混合溶液的所述金属锂箔材的表面进行干燥，以在该表面形成一聚合物网络，该聚合物网络用于包覆无机填料，从而在金属锂箔材表面原位形成一表面保护层。

2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤一中，所述锂盐选用LiTFSI或LiBOB或LiClO₄；

或者，所述锂盐选用LiTFSI、LiBOB、LiClO₄的三者混合物或任两者混合物。

3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：所述无机固态电解质选用LGPS或LLZO或LLZTO；

或者，所述无机固态电解质选用LGPS、LLZO、LLZTO的三者混合物或任两者混合物。

4.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：所述聚合物选用PEO或PVDF-HFP；

或者，所述聚合物选用PEO与PVDF-HFP的混合物。

5.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤一中，所述锂盐或/和无机固态电解质与所述聚合物组合后形成的组合物与所述聚酰亚胺溶液的质量比为1:1-1:15；

所述聚酰亚胺溶液浓度范围为10~30%wt。

6.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤三中，所述干燥为紫外光照射干燥，照射时间为3~15min，照射强度为40~200mW/cm²。

7.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：还包括：步骤四、将所制备的带保护层的所述金属锂箔材直接用作锂离子电池负极，加入隔膜、电解液和正极组成电池。