[发明专利]人工界面保护膜、锂电池负极及其制备方法

权利要求书

1.一种人工界面保护膜，其特征在于：所述人工界面保护膜为采用预制浆料通过溶液浇铸法制备而成的聚氨酯/导电锂盐复合膜；

所述人工界面保护膜的厚度为20～30μm；断裂强度为0.5GPa～0.6GPa；极限延伸率达到289％；离子导电性为6.4×10^-4s·cm^-1～8.9×10^-4s·cm^-1；储能模量达到170MPa；玻璃化转变温度为-46.43℃～-44.55℃；

所述保护膜预制浆料的原料组成及配比如下：

聚乙二醇，15～20％；异氰酸酯化合物，15～20％；导电锂盐，0.5～2.0％；有机溶剂，60～70％；催化剂，0.1～1.0％,各组分之和为100％。

2.根据权利要求1所述的人工界面保护膜，其特征在于：在所述人工界面保护膜中，所述导电锂盐上的Li⁺阳离子分别与所述聚氨酯分子链上的NH基团和C＝O基团发生相互作用。

3.根据权利要求1所述的人工界面保护膜，其特征在于：所述保护膜预制浆料的原料组成及配比如下：

聚乙二醇，16.5％；异氰酸酯化合物，16.5％；导电锂盐，0.8％；有机溶剂，65.9％；催化剂，0.3％；

所述异氰酸酯化合物为二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种；所述导电锂盐为氟化锂。

4.一种权利要求1-3中任一权利要求所述的人工界面保护膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，保护膜预制浆料的制备：按预定比例，将所述聚乙二醇、所述催化剂加入到所述有机溶剂中，得到混合溶液；然后，将所述混合溶液超声分散1～3h，在40～80℃下搅拌20～30h后，再向所述混合溶液中加入预定比例的所述异氰酸酯化合物和导电锂盐，在50～80℃的反应温度下，反应4～10h，制备得到所述保护膜预制浆料；

S2，人工界面保护膜的制备：采用溶液浇铸法将步骤S1制备的所述保护膜预制浆料浇铸于基体上，溶剂蒸发处理后，制备得到人工界面保护膜。

5.根据权利要求4所述的人工界面保护膜的制备方法，其特征在于：所述基体为铜箔、锂箔中的一种。

6.根据权利要求4所述的人工界面保护膜的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述聚乙二醇、异氰酸酯化合物和导电锂盐三者的质量比例为(15～25)：(15～25)：1。

7.根据权利要求4所述的人工界面保护膜的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述有机溶剂为四氯化碳；所述催化剂为二丁基二月桂酸锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡中的一种。

8.根据权利要求4所述的人工界面保护膜的制备方法，其特征在于：步骤S2所述溶液浇铸法的具体过程为：在O₂和H₂O含量小于0.1ppm的氩气手套箱中，将所述保护膜预制浆料浇铸涂覆在所述基体上，经过溶剂蒸发处理后，固化成膜。

9.根据权利要求6所述的人工界面保护膜的制备方法，其特征在于：在所述保护膜预制浆料中，所述异氰酸酯化合物为二苯基甲烷二异氰酸酯；所述导电锂盐为氟化锂；

所述聚乙二醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、氟化锂的质量比例为20：20：1。

10.一种锂电池负极，其特征在于：所述锂电池负极包含权利要求1至3中任一项权利要求所述的人工界面保护膜或者权利要求4至9中任一项权利要求所述的人工界面保护膜的制备方法制备得到的人工界面保护膜。