[发明专利]一种锂金属用氨基酸缓释复合碳骨架及其制备方法

权利要求书

1.一种锂-氨基酸缓释复合碳骨架锂金属负极，其特征在于，所述复合碳骨架以碳骨架为缓释骨架，以氨基酸为添加剂，氨基酸被固定在碳骨架的结构孔内；随着电池循环反应的进行，结构孔内的氨基酸被逐渐释放到电解液中，弥补电解液中氨基酸的消耗；所述碳骨架厚度为50-200μm；氨基酸在碳骨架中的面载量为0.2-1mg/cm²；其制备步骤为：

1)将氨基酸溶解或者分散于有机溶剂，通过磁力搅拌或者超声处理，获得氨基酸分散均匀的有机分散液待用；

2)将碳骨架放入步骤1)的有机分散液中，静置处理，通过碳骨架的物理吸附作用将氨基酸吸附到碳骨架中，得到氨基酸缓释复合碳骨架；

3)将复合碳骨架与厚度为50μm的锂带或锂片对齐叠放，通过轧机进行辊压形成为一体，使金属锂也填充在剩余的碳骨架结构孔内，制备得到所述锂-氨基酸缓释复合碳骨架锂金属负极；

所述的复合碳骨架中，氨基酸发挥双重作用：负载的氨基酸作为亲锂性的基团诱导锂金属的均匀沉积；同时，伴随电池循环反应释放到电解液中的游离态氨基酸，缓解了电解液中氨基酸浓度的降低，使氨基酸能够长效参与调控和优化沉积金属锂表面的SEI，进一步优化锂金属负极的电化学性能。

2.根据权利要求1所述的锂金属负极，所述碳骨架采用碳布、石墨纸、碳纤维纸或碳纳米管纸；所述氨基酸为烟酸、脯氨酸、组氨酸、甘氨酸或谷氨酸中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的锂金属负极，其特征在于，所述有机分散液中氨基酸的浓度为5.2-26g/mL。

4.根据权利要求1所述的锂金属负极，其特征在于，所述步骤1)有机溶剂采用碳酸二甲酯、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺中的一种。