CN115101729B 一种用于锂金属电池的复合金属锂负极材料及其制备方法 （电子科技大学）

页.页.一种用于锂金属电池的复合金属锂负极材具体提供一种用于锂金属电池的复合金属锂负由金属锂负极及其表面的杂化Li3Bi/LiF人工固属锂负极材料能够有效解决现有金属锂负极材料存在的锂枝晶生长与电极体积膨胀等关键性3Bi/LiF人工固态电解质界面膜通过亚微米级多面体形貌BiF3分散2S4：在惰性气氛下的不锈钢手套箱中，将S3所得到所述复合金属锂负极材料在10mA/cm2的电流密度与2mAh/cm2的面容量下稳定循环超过2.按权利要求1所述用于锂金属电池的复合金属锂负极材料，其特征在于，所述杂化Li3Bi/LiF人工固态电解质界面膜由亚微米多面体BiF3与金属锂负3.按权利要求1所述用于锂金属电池的复合金属锂负极材料，其特征在于，所述杂化3杂化Li3Bi/LiF人工固态电解质界面膜的复合金属锂负极[0002]金属锂负极由于其极高的理论比容量(3860mAh/g)和最低的氧化还原电位(-[0004]本发明的目的在于提出一种用于锂金属电池的具有杂化Li3Bi/LiF人工固态电解负极材料能够有效解决现有金属锂负极材料存在的锂枝晶生长与电极体积膨胀等关键性43Bi/LiF人工固态电解质界面膜中的LiF提高了界面膜的电阻率，能够有效的避免电子击穿人工固态电解质膜从而产生不可控沉积；杂化Li3Bi/LiF人工固态电解质界面膜中的Li3Bi提高了界面膜的锂离子扩散能力并稳定了界面膜，能够有效诱导金属锂的态电解质界面膜实现了金属锂在10mA/cm2高电流密度以及2mAh/cm2面容量下的稳定循环，杂化Li3Bi/LiF人工固态电解质界面膜的复合金属锂作为负极成功的得到了一款高性能的负极表面，再于烘干过程中通过与金属锂负极自发反应原位形成杂化Li3Bi/LiF人工固态[0023]图2为本发明实施例1中所合成的具有杂化Li3Bi/LiF人工固态电解质界面膜复合[0024]图3为本发明实施例1中所合成的具有杂化Li3Bi/LiF人工固态电解质界面膜复合5[0028]图7为本发明实施例2中所组装的复合金属锂负极/磷酸铁锂正极电池的循环性能[0036]基于上述复合金属锂负极材料，本实施例还提供一种高能量密度锂金属二次电63Bi/LiF人工固态电解质界面膜的复合金属锂负极在0.7V和-Bi能够通过合金反应可逆地储存Li并形成Li3[0045]对本实施例和对比例1中所组装的锂/锂对称电池进行在大电流下的循环性能测Li3Bi/LiF人工固态电解质界面膜的复合金属锂负极能够稳定循环超过2000圈，随着循环[0046]综上可见，本发明提供的具有杂化Li3Bi/LiF人工固态电解质界面膜的复合金属锂负极相比于未改性的金属锂负极显示出更优异的界面稳定性能，Li3Bi作为亲锂合金能1的唯一区别在于：实施例1的两侧电极均为复合金属锂负极材料，本实施例则一侧采用[0049]对本实施例和对比例2中所组装的锂金属二次电池进行循环性能测试，其结果如锂负极对应的全电池在500圈循环后依然能够释放出143.0mAh/g的比容量，其容量保持率持率仅为50.0需要注意的是，这种急剧的容量衰减主要是负极侧在循环过程中的持续78