(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111501576.2 (22)申请日 2021.12.09 (71)申请人 中国科学技术大学 地址 230026 安徽省合肥市包河区金寨路 96号 (72)发明人 曹瑞国　艾福平　揭育林　焦淑红　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 吴晓静 (51)Int.Cl. H01M 4/1395(2010.01) H01M 4/62(2006.01) H01M 4/38(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种提高锂金属电池循环性能的方法 (57)摘要 本发明提供了一种提高锂金属电池循环性 能的方法， 其特征在于， 将锂金属电池负极进行 预处理后用于组装锂金属电池； 所述锂金属电池 负极的预处理包括以下步骤： 将锂 金属负极浸入 含氟锂盐的环醚溶液中， 进行反应， 在所述锂金 属负极表 面形成保护层。 本发明能够在锂金属表 面反应生成一层淡黄色稳定的高离子导电性的 保护层， 同时具有较高的模量和优异的柔韧性， 隔绝锂金属和电解液， 实现对锂 金属电极的保护 以及锂离子的均匀沉积， 抑制枝晶的增长， 延长 锂金属电池的寿命， 提高了锂金属电池的循环性 能。 本发明制备方法简单， 成本低廉， 可大规模制 备， 离子导电性 性高， 稳定性 好。 权利要求书1页 说明书6页 附图5页 CN 114203975 A 2022.03.18 CN 114203975 A 1.一种提高锂金属电池循环性能的方法， 其特征在于， 将锂金属电池负极进行预处理 后用于组装 锂金属电池； 所述锂金属电池负极的预处 理包括以下步骤： 将锂金属负极浸入含氟锂盐的环醚溶液中， 进行反应， 在所述锂金属负极表面形成保 护层。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述含氟锂盐为 三氟甲烷磺酸锂。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述环醚 为1,4‑二氧六环。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述含氟锂盐的环醚溶液中含氟锂盐的浓 度为0.05～0.2mo l/L。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述含氟锂盐的环醚溶液中含氟锂盐的浓 度为0.1～0.15mo l/L。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述反应的温度为20～30℃； 所述反应的 时间为8～15小时。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 所述保护层含有无机组分和有机组分； 所述无机组分为氟化锂， 硫化锂和碳 酸锂中的一种或几种； 所述有机组分为R ‑Li和/或R‑O‑Li， 其中R为 烷基。 8.根据权利要求1～7任意一项所述的方法， 其特征在于， 所述锂金属电池负极为金属 锂。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114203975 A 2一种提高锂金属电池循环性能的方 法 技术领域 [0001]本发明属于锂金属电池技术领域， 尤其涉及一种提高锂金属电池循环性能的方 法。 背景技术 [0002]提高锂电池的能量密度， 实现无枝晶锂电池是满足便携式电子设备、 电动汽车和 智能电网存储不断增长的能源需求的主要途径。 金属锂具有极高的理论比容量(3860mAh   g‑1)和极低的电化 学电势(‑3.04V vs标准氢电极)， 因此直接使用锂金属作为负极被认为 是 最具吸引力的方法来发展 先进锂金属电池。 然而， 由于锂金属与电解液容易 发生副反应， 导 致树枝状锂生长严重， 锂金属电池的库仑效率(CE)降低， 循环性能较差， 甚至存在安全 隐 患。 [0003]近年来， 为了解决上述问题和提高锂金属电池的稳定性和能量密度， 人们设计了 各种策略， 主要策略包括： 设计用于存储锂的亲锂性基体、 选择合适的电解质添加剂、 变换 隔膜以及构建高离子导电性的稳定固态电解质界面。 其中稳定的固体电解质界面膜对锂金 属电池性能的稳定起着重要作用。 [0004]由于固体电解质界面膜的形成和组成是影响锂金属电极表面性能的关键因素， 解 决上述问题的最有效的方法之一是在锂金属负极表面构建类似固体电解质界面膜的保护 层， 包括无机层， 有机层， 无机 ‑有机复合层。 其中， 无机层具有较高的杨氏模量和相 对较高 的锂离子电导率， 可以物理抑制枝晶的生长， 但其脆性突出， 通常呈球形或岛状颗粒， 容易 在沉积/剥离过程中被产生的界面应力破坏， 导致锂金属负极的使用寿命不理想。 另一方 面， 有机层拥有很强的韧性， 以便它们能承受锂金属电极无限的体积 变化， 但其离子导电性 差， 通常导致高电化学极化， 并缺乏引导均匀的锂离子通量到锂金属负极表面的能力。 因 此， 为了克服这些缺点， 有必要开发一种新的保护层， 结合有机层和无机层各自的优点， 提 高锂金属电池循环性能。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供一种提高锂金属电池循环性能的方法， 本发明中的方法提 高了锂金属电池的循环性能。 [0006]本发明提供一种提高锂金属电池循环性能的方法， 其特征在于， 将锂金属电池负 极进行预处理后用于组装 锂金属电池； [0007]所述锂金属电池负极的预处 理包括以下步骤： [0008]将锂金属负极浸入含氟锂盐的环醚溶液中， 进行反应， 在所述锂金属负极表面形 成保护层。 [0009]优选的， 所述含氟锂盐为 三氟甲烷磺酸锂。 [0010]优选的， 所述环醚 为1,4‑二氧六环。 [0011]优选的， 所述含氟锂盐的环醚溶 液中含氟锂盐的浓度为0.0 5～0.2mo l/L。说　明　书 1/6 页 3 CN 114203975 A 3