[发明专利]一种锂金属界面保护结构及其制备和应用

权利要求书

1.一种锂金属电池，其特征在于，所述电池包含界面保护结构；

所述界面保护结构是如下制备的：

i)提供界面保护结构前驱体材料的负极材料、电解液、隔膜、锂电极片；

ii)以所述负极材料、所述电解液、所述隔膜和所述锂电极片组装电池；

iii)电化学还原处理步骤ii)所得电池，拆解所得电池，即可从所得负极上剥离得到所述界面保护结构；

所述界面保护结构前驱体材料是如下制备的：

1)提供一混合浆料，所述混合浆料包含：金属氟化物、碳材料、粘结剂和溶剂；

2)将所述混合浆料涂覆于金属基底表面，得到含第一涂层的金属基底；

3)烘烤处理所述含第一涂层的金属基底，得到含第二涂层的金属基底，所述第二涂层即所述界面保护结构前驱体材料；

所述电化学还原处理是指：将所述电池放电至0V；

经所述电化学还原处理所得界面保护结构具有氟化锂框架；

所述电池还包含正极材料、负极材料、电解液和隔膜；

所述界面保护结构位于所述负极材料和所述隔膜材料之间。

2.如权利要求1所述电池，其特征在于，所述负极材料为所述界面保护结构的支撑材料。

3.如权利要求1所述电池，其特征在于，所述负极材料选自下组：铜箔、铜网、锂箔、镍网、铝箔、铝网、或其组合。

4.如权利要求1所述电池，其特征在于，所述金属氟化物选自下组：氟化镍、氟化锰、氟化铁、氟化钛、氟化铜、氟化锡、或其组合；和/或

所述碳材料选自下组：特密高导电碳黑、石墨烯、科琴黑、乙炔黑、碳纳米管、或其组合；和/或

所述粘结剂选自下组：聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、叔苯丁基橡胶、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、海藻酸钠、或其组合。

5.如权利要求1所述电池，其特征在于，所述混合浆料中，所述金属氟化物、所述碳材料和所述粘结剂的质量比为5-12：1-3：1-5。

6.如权利要求1所述电池，其特征在于，所述烘烤处理的处理温度为60-160℃；和/或

所述烘烤处理在所述处理温度下的处理时间为1-20h。

7.如权利要求1所述电池，其特征在于，所述电池在锂金属沉积/分解循环100周后，其库伦效率≥60％。

8.如权利要求1所述电池，其特征在于，所述电池在锂金属沉积/分解循环100周后，其库伦效率≥70％。

9.如权利要求1所述电池，其特征在于，所述电池在锂金属沉积/分解循环100周后，其库伦效率≥80％。

10.如权利要求1所述电池，其特征在于，所述电池在锂金属沉积/分解循环100周后，其库伦效率≥90％。

11.如权利要求1所述电池，其特征在于，所述电池在锂金属沉积/分解循环100周后，其库伦效率≥95％。