[发明专利]一种长循环寿命锂负极的保护方法

权利要求书

1.一种长循环寿命锂负极的保护方法，其特征在于，该方法包括：

（1）制备液态金属纳米粒子：300℃下将Ga和Sn金属融化并称取质量比为88：12的Ga和Sn金属于烧杯中，在氩气氛围下轻度搅拌2h，冷却至室温后获得LM合金，称取0.18 g LM合金，加入0.75 mL乙醇溶液，同时加入0.2024g十二硫醇作为一种表面活性剂，再进行超声降解每超声两分钟休息十分钟，重复十五次，之后静置3h，过滤，在50℃下干燥得到液态金属纳米粒子；

（2）碳骨架支撑的LMNPs的制备：首先，将CNTs放入2.6mol/L的硝酸中处理24h，之后去离子水清洗、干燥，将60mg LMNPs添加到0.5 mL无水乙醇中，在加入12mg CNTs，超声30min，得到悬浊液，将2wt%氧化石墨烯凝胶加入到悬浊液中，超声5min，得到凝胶状的复合物，将复合物放入到水热釜中氩气氛围160℃加热6h,得到的产物置于管式炉中氩气氛围900℃加热4h，最终获得碳骨架支撑的LMNPs；

（3）人工SEI层的制备：取100mg的碳骨架支撑的LMNPs液氮中磨成粉末，然后在温度为40℃真空烤箱中干燥2h，以去除低温造成的湿气，将该粉末放入含有10mg浓度为30wt%的丁苯橡胶的烧杯再与0.5 mL THF溶液混合，搅拌6个小时，在充满氩气的手套箱里，将得到的均质浆液均匀的涂覆在0.6 mm厚的 Li箔上；

（4）取一片涂有碳骨架支撑的LMNPs人造SEI膜的锂片，作为电极一侧，以Celgard 2400为隔膜，电解液采用EC：DMC:DEC=1:1:1的组合物，电解液中还含有1mol/L的LiPF₆，对电极为锂片，在充满氩气的手套箱中组装LM-Li/Li的CR2025式的纽扣电池；

（5）将组装好的电池放在蓝电电池测试系统上，进行电池循环测试以及倍率性能测试，最后得到电池相关性能的数据图谱。

2.一种长循环寿命锂负极的保护方法，其特征在于，该方法包括：

（1）制备液态金属纳米粒子：300℃下将Ga和Sn金属融化并称取质量比为88：12的Ga和Sn金属于烧杯中，在氩气氛围下轻度搅拌2h，冷却至室温后获得LM合金， 称取0.18 g LM合金，加入0.75 mL乙醇溶液，同时加入0.2024g十二硫醇作为一种表面活性剂，再进行超声降解每超声两分钟休息十分钟，重复十五次，之后静置3h，过滤，在50℃下干燥得到液态金属纳米粒子；

（2）碳骨架支撑的LMNPs的制备：首先，将CNTs放入2.6mol/L的硝酸中处理24h，之后去离子水清洗、干燥，将60mg LMNPs添加到0.5 mL无水乙醇中，在加入12mg CNTs，超声30min，得到悬浊液，将2wt%氧化石墨烯凝胶加入到悬浊液中，超声5min，得到凝胶状的复合物，将复合物放入到水热釜中氩气氛围160℃加热6h,得到的产物置于管式炉中氩气氛围900℃加热4h，最终获得碳骨架支撑的LMNPs；

（3）人工SEI层的制备：取100mg的碳骨架支撑的LMNPs液氮中磨成粉末，然后在温度为40℃真空烤箱中干燥2h，以去除低温造成的湿气，将该粉末放入含有10mg浓度为30 wt%的丁苯橡胶的烧杯再与0.5 mL THF溶液混合，搅拌6个小时，在充满氩气的手套箱里，将得到的均质浆液均匀的涂覆在0.6 mm厚的 Li箔上；

（4）以商业钛酸锂材料作为正极极活性物质，按照活性物质：乙炔黑：PVDF=8：1：1的配比制作正极片，取一片涂有碳骨架支撑的LMNPs人造SEI膜的锂片，作对电极，以Celgard2400为隔膜，电解液采用EC：DMC:DEC=1:1:1的组合物，电解液中还含有1mol/L的LiPF₆，在充满氩气的手套箱中组装成LM-Li/LTO的CR2025式的纽扣电池；

（5）将组装好的电池放在蓝电电池测试系统上，进行电池循环测试以及倍率性能测试，最后得到电池相关性能的数据图谱。