[发明专利]复合人工固态电解质界面膜修饰的负极材料及其电池应用

权利要求书

1.一种复合人工固态电解质界面膜修饰的负极材料，其特征在于，所述复合人工固态电解质界面膜修饰的负极材料包括负极，以及在所述负极表面构筑由介孔SiO₂纳米颗粒和有机聚合物组成的无机-高分子复合人工固态电解质膜。

2.如权利要求1所述的复合人工固态电解质膜修饰的负极材料，其特征在于，所述有机聚合物为PVDF、PVDF-HFP、PEO、PVC、PAA、PAN、PDMS、PTFE、PEEK或PMMA中的一种或几种混合；

所述负极为锂金属、钠金属、锌金属、镁金属或铝金属中一种。

3.如权利要求1所述的复合人工固态电解质膜修饰的负极材料，其特征在于，介孔SiO₂纳米颗粒与有机聚合物的质量比为(0.02～1):1；复合人工固态电解质膜的厚度为0.1-50μm。

4.一种如权利要求1～3任意一项所述复合人工固态电解质膜修饰的负极材料制备方法，其特征在于，所述复合人工固态电解质膜修饰的负极材料制备方法包括：

(1)将高分子聚合物溶解在溶剂中；

(2)加入介孔SiO₂纳米颗粒，超声分散并剧烈搅拌，得到均匀的分散液；

(3)采用刮涂法或旋涂法将该分散液涂覆在负极表面，经真空干燥后得复合人工固态电解质膜修饰的负极材料。

5.如权利要求4所述的复合人工固态电解质膜修饰的负极材料制备方法，其特征在于，步骤(1)所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、甲苯、正己烷、乙醚、乙腈、碳酸二甲酯、硫酸二甲酯、四氯化碳中的任意一种或两种以上的组合；

所述步骤(3)进一步包括：采用刮涂法或旋涂法将该分散液涂覆在金属负极表面，经真空干燥后得复合人工固态电解质膜修饰的负极材料。

6.一种利用权利要求1所述复合人工固态电解质膜修饰的负极材料组装的全电池，其特征在于，所述全电池由正极材料、电解液、隔膜、负极材料组装而成。

7.如权利要求6所述的全电池，其特征在于，所述正极材料为硫电极、氧化锰、硫化铁、氧化钒、亚硫酰氯、磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、锂镍锰钴复合氧化物材料中的一种；

所述负极材料包括复合人工固态电解质膜修饰的金属负极。

8.如权利要求6所述的全电池，其特征在于，所述电解液包括液态有机电解液、离子液体、固体聚合物电解质和固态陶瓷电解质。

9.如权利要求6所述的全电池，其特征在于，所述全电池包括金属电池，所述金属电池的隔膜为PP膜、PE膜、PP/PE膜、PP/PE/PP膜中的一种或两种以上复合膜。

10.一种利用权利要求6～9任意一项所述全电池的消费电子设备、电动交通工具或大规模储能电站。