[发明专利]一种用于提高锂金属电池循环寿命的高效负极结构

摘要

本发明涉及一种用于提高锂金属电池循环寿命的高效负极结构。通过采用电解质添加剂形成原位沉积的固体电解质界面层或者非原位方式预先沉积一层固体电解质界面层，采用高导电性的纳米碳材料或泡沫金属材料作为三维互联通导电负极骨架，最终得到固体电解质界面层稳定的三维互联通导电负极骨架。相比于原有的金属锂片负极，本发明中的高效负极结构能够有效地抑制枝晶的出现，提高电池的库伦效率和离子扩散速率，从而提高锂金属电池的循环寿命，通过配合高容量正极材料，有助于推进新型高能量密度锂电池的实用化。

主权项

1.一种用于提高锂金属电池循环寿命的高效负极结构，其特征在于，该负极结构包括三维互联通导电负极骨架，及固体电解质界面层；所述固体电解质界面层是添加剂原位形成的，或者是预先沉积50nm‑20μm在三维互联通导电负极骨架表面；添加剂是Li2Sy,LiX,Li2O,Li3N,LiOH,Li2CO3,ROCO2Li,ROLi,RCOOLi中的一种；其中，Li2Sy,中，y＝1～8；LiX中，X＝F,Cl,Br,I；预先沉积在三维互联通导电负极骨架表面的成分是Li2Sy,LiX,Li2O,Li3N,LiOH,Li2CO3,ROCO2Li,ROLi,RCOOLi,PEDOT‑co‑PEG,正硅酸乙酯，无定形碳，氮化硼中的一种；其中，Li2Sy,中，y＝1～8；LiX中，X＝F,Cl,Br,I；三维互联通导电负极骨架成分是炭黑、石墨烯、碳纳米管、模板碳、大孔碳、中空碳球、活性炭、泡沫碳、泡沫铜、泡沫镍中的一种以上。