[发明专利]锂金属负极的碘化锂保护层及其制备工艺和应用

权利要求书

1.锂金属负极的碘化锂保护层，其特征在于，所述保护层附着于锂金属负极的一侧，且为单组分界面保护层，其中附着有保护层的锂金属负极面向固态电解质。

2.根据权利要求1所述的锂金属负极的碘化锂保护层，其特征在于，所述固态电解质为

Li₁₀GeP₂S₁₂；Li₆PS₅X，X＝Cl、Br或I；或Li₂S-P₂S₅。

3.权利要求1或2所述的锂金属负极的碘化锂保护层的制备工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

S1、预处理锂片，至锂片的表面平整光滑、洁净、无副产物，然后将其裁成圆片并平铺于菌种瓶内；

S2、将碘单质研磨成粉末，倒入菌种瓶，平铺于瓶底并不与锂片接触；

S3、在Ar气手套箱内，采用铝箔将菌种瓶封口，然后将菌种瓶转移至真空烘箱，80-120℃处理4-12h，得到一侧附着有碘化锂的锂金属片。

4.权利要求1或2所述锂金属负极的碘化锂保护层在制备全固态电池中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述全固态电池为全固态Li-Li对称电池或全固态Li-S电池。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，用于全固态Li-Li对称电池的具体步骤为：

(1)将固态电解质粉末加入固态电池模具中，整体加压使粉末成片固定在电池模具内；

(2)将锂金属片未附着有碘化锂的一侧刮干净，暴露出新鲜锂层；

(3)分别打开固态电池模具的两极，均放入锂金属片，附着有碘化锂的一侧靠近固态电解质，放置铜箔充当集流体，并用钢架固定固态电池模具，施加压力。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，用于全固态Li-S电池的具体步骤为：

(1)将固态电解质粉末加入固态电池模具中，整体加压使粉末成片固定在电池模具内；

(2)将正极材料加入电池模具一端，使用碳铝箔作为正极集流体，之后对电池模具加压；

(3)将锂金属片未附着有碘化锂的一侧刮干净，暴露出新鲜锂层，并将其放入固态电池模具的负极一端，附着有碘化锂的一侧靠近固态电解质，放置铜箔充当集流体，并用钢架固定固态电池模具，施加压力。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，正极材料由活性物质，碳材料和固态电解质粉末按照活性物质:碳材料:固态电解质＝1:1:2通过高能球磨机球磨得到；其中，活性物质为硫单质，固态电解质粉末为Li₁₀GeP₂S₁₂(LGPS)；Li₆PS₅X，X＝Cl、Br或I；或Li₂S-P₂S₅，碳材料是乙炔黑，科琴黑，碳纳米管或石墨烯。