[发明专利]一种提升锂利用效率的锂金属负极保护方法

权利要求书

1.一种提升锂利用效率的锂金属负极保护方法，其特征在于，在锂电池中，以在集流体上沉积锂金属为电池负极，将高分子聚合物做为添加剂添加到酯类电解液中；

所述高分子聚合物由单体A为丙烯腈或其衍生物、单体B为全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯或其衍生物以及单体C为烷基醇二丙烯酸酯或其衍生物经过聚合反应制得。

2.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法，其特征在于，所述集流体为碳纸。

3.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法，其特征在于，在锂电池中，以磷酸铁锂为正极。

4.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法，其特征在于，所述高分子聚合物的添加量为所述酯类电解液的2wt％。

5.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法，其特征在于，所述酯类电解液为0.8～1.2mol/L的LiPF₆溶液，其中溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯中的一种，且所述LiPF₆溶液中还含有质量分数为3～7％的氟代碳酸乙烯酯。

6.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法，其特征在于，由单体A、单体B和单体C经过聚合反应制取所述高分子聚合物的步骤包括：在惰性气体保护下，将摩尔比为1:1:0.01-2的单体A、单体B、单体C分散于水中，加热50-80℃搅拌5-15min，然后加入引发剂过硫酸钾，在50-80℃下聚合反应5-24h得到聚合液；其中，所述引发剂过硫酸钾与所述单体C的质量比为0.01-0.2:1；将得到的产物进行干燥处理，得到所述高分子聚合物。

7.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法，其特征在于，所述单体A选自丙烯腈、2-(4-芳基噻唑-2-基)丙烯腈、三苯基丙烯腈、双苯并咪唑丙烯腈和3-吲哚-2-苯并咪唑丙烯腈中的一种。

8.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法，其特征在于，所述单体B选自全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸含氟烷基酯、(甲基)丙烯酸含杂原子全氟烷基酯、(甲基)丙烯酸全氟酰胺酯和(甲基)丙烯酸全氟磺酰胺酯中的一种。

9.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法，其特征在于，所述单体C选自二乙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯中的一种。

10.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法，其特征在于，所述在集流体上沉积锂金属为电池负极的过程包括：

先组装正极为集流体，负极为锂片的半电池，通过设定电流密度和时间恒流放电，在集流体上沉积一定容量的金属锂，再将沉积有锂的集流体拆解下来作为锂电池负极；其中，集流体上锂金属的沉积容量为0.1～5mAh/cm²。