[发明专利]一种具有亲疏锂梯度结构的锂金属复合负极及其制备方法

权利要求书

1.一种具有亲疏锂梯度结构的锂金属复合负极，其特征在于为三层结构：底层为3D多孔基体骨架，中间层为复合在3D多孔骨架上的亲锂层，顶层为复合在亲锂层表面的疏锂层；

所述的3D多孔基体骨架为具有3D多孔结构的金属、金属氧化物、碳材料中的一种；所述的3D多孔基体骨架的厚度为0.1~0.3 mm；所述的3D多孔基体骨架的孔径为30~500μm；

所述的亲锂层为Zn、Cu、Co、Sn、Ni、Mn、Mo、Al、Au金属的单质、氧化物、硫化物、磷化物、溴化物、氮化物的其中一种；

所述的疏锂层为具有良好离子传导性的高分子材料；

所述具有良好离子传导性的高分子材料为羧酸盐、硼酸盐、磺酸盐或磺酰亚胺盐中的一种；

所述亲锂层的厚度为0.5~4μm，所述疏锂层的厚度为1 nm ~ 5μm。

2.权利要求1所述具有亲疏锂梯度结构的锂金属复合负极的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）制取3D多孔基体骨架，清洗之后备用；

（2）配制好前驱体溶液，将3D多孔基体骨架转移至配制好的前驱体溶液；

（3）采用溶剂热的方法使得3D多孔基体骨架上原位形成一层亲锂层；

（4）在亲锂层上通过涂覆或原位反应的方式修饰一层疏锂层；

（5）最后采用电沉积的方法填充锂，得到具有亲疏锂梯度结构的锂金属复合负极。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述清洗3D多孔基体骨架是采取无水乙醇、盐酸溶液、去离子水依次超声清洗。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的盐酸溶液浓度为1~3 mol L^-1，超声时间在10~15 min。