1.一种提升锂利用效率的锂金属负极保护方法,其特征在于,在锂电池中,以在集流体上沉积锂金属为电池负极,将高分子聚合物做为添加剂添加到酯类电解液中;
所述高分子聚合物由单体a为丙烯腈或其衍生物、单体b为全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯或其衍生物以及单体c为烷基醇二丙烯酸酯或其衍生物经过聚合反应制得。
2.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法,其特征在于,所述集流体为碳纸。
3.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法,其特征在于,在锂电池中,以磷酸铁锂为正极。
4.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法,其特征在于,所述高分子聚合物的添加量为所述酯类电解液的2wt%。
5.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法,其特征在于,所述酯类电解液为0.8~1.2mol/l的lipf6溶液,其中溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯中的一种,且所述lipf6溶液中还含有质量分数为3~7%的氟代碳酸乙烯酯。
6.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法,其特征在于,由单体a、单体b和单体c经过聚合反应制取所述高分子聚合物的步骤包括:在惰性气体保护下,将摩尔比为1:1:0.01-2的单体a、单体b、单体c分散于水中,加热50-80℃搅拌5-15min,然后加入引发剂过硫酸钾,在50-80℃下聚合反应5-24h得到聚合液;其中,所述引发剂过硫酸钾与所述单体c的质量比为0.01-0.2:1;将得到的产物进行干燥处理,得到所述高分子聚合物。
7.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法,其特征在于,所述单体a选自丙烯腈、2-(4-芳基噻唑-2-基)丙烯腈、三苯基丙烯腈、双苯并咪唑丙烯腈和3-吲哚-2-苯并咪唑丙烯腈中的一种。
8.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法,其特征在于,所述单体b选自全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸含氟烷基酯、(甲基)丙烯酸含杂原子全氟烷基酯、(甲基)丙烯酸全氟酰胺酯和(甲基)丙烯酸全氟磺酰胺酯中的一种。
9.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法,其特征在于,所述单体c选自二乙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸酯中的一种。
10.根据权利要求1所述的提升锂利用效率的锂金属负极保护方法,其特征在于,所述在集流体上沉积锂金属为电池负极的过程包括:
先组装正极为集流体,负极为锂片的半电池,通过设定电流密度和时间恒流放电,在集流体上沉积一定容量的金属锂,再将沉积有锂的集流体拆解下来作为锂电池负极;其中,集流体上锂金属的沉积容量为0.1~5mah/cm2。