一种纳米金刚石电解液和纳米金刚石固体电解质界面的制备方法与流程

技术特征：
1.一种纳米金刚石电解液的制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：1)分别取用5ml的浓盐酸和浓硫酸溶液，配置成体积比为1:1混合酸溶液；所述浓盐酸为市售浓度为36wt％～38wt％的盐酸溶液；所述浓硫酸为浓度98wt％的硫酸溶液；2)将0.2g纳米金刚石粉末加入上述混合酸溶液，在200℃条件下加热30～40min以去除金刚石颗粒表面的金属杂质；所述的纳米金刚石粉末，粒径尺寸为5～10nm；3)将步骤2)处理后的纳米金刚石粉末，在紫外uv照射下处理15～20s，得到氧终端纳米金刚石颗粒；4)将上述氧终端纳米金刚石颗粒加入商用lipf6电解液中，并在氩气保护下超声处理10～15min，得到纳米金刚石浓度为0.2～0.8mg ml-1
的纳米金刚石电解液。2.根据权利要求1所述的纳米金刚石电解液的制备方法，其特征在于，紫外uv照射下处理采用bzs250gf-tc型uv光处理机处理。3.根据权利要求1所述的纳米金刚石电解液的制备方法，其特征在于，所述的商用lipf6电解液为浓度1mol/l的溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯体积比1:1的lipf6电解液。4.一种如权利要求1～3任意一项所述方法制备得到的纳米金刚石电解液。5.一种使用权利要求1所述纳米金刚石电解液制备纳米金刚石固体电解质界面的方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：1)在无水无氧的环境中以电解液为纳米金刚石电解液和锂离子电池正负电极组成电池；2)对电池进行充放电循环，纳米金刚石电解液中的纳米金刚石颗粒在电场力作用下与锂离子一起移动至负电极，形成纳米金刚石固体电解质界面。6.根据权利要求5所述的纳米金刚石固体电解质界面的制备方法，其特征在于，锂离子电池负电极的制备步骤如下：1)将石墨负极与助导电剂混合，在粘结剂的作用下研磨，并添加一定量的溶剂以至用磁力搅拌器搅拌成粘稠流体；将粘稠流体涂于集流体，在120℃下干燥；2)最后切成电极形状压实，制得锂离子电池的石墨负电极。7.根据权利要求6所述的制备纳米金刚石固体电解质界面的方法，其特征在于，所述的助导电剂为碳黑，粘结剂为聚偏氟乙烯，溶剂为1-甲基-2-吡咯烷酮。8.根据权利要求7所述的制备纳米金刚石固体电解质界面的方法，其特征在于，石墨为石墨负电极的80wt％、聚偏氟乙烯为10wt％、碳黑为10wt％。9.根据权利要求6所述的制备纳米金刚石固体电解质界面的方法，其特征在于，所述的集流体为铜箔。10.一种如权利要求5～9任意一项所述方法制备得到的纳米金刚石固体电解质界面。

技术总结
本发明公开了一种纳米金刚石电解液和纳米金刚石固体电解质界面的制备方法。本方法具体是通过紫外UV处理纳米金刚石得到氧终端纳米金刚石颗粒，并均匀分散至商用LiPF6电解液制备纳米金刚石电解液。以石墨为负极，锂片为正极，使用纳米金刚石电解液在无水无氧的环境中制得锂离子电池，并在蓝电测试系统上进行充放电循环。在充放电循环过程中，纳米金刚石电解液中的纳米金刚石颗粒在电场力作用下与锂离子一起移动至石墨负极，最终在石墨阳极表面构建纳米金刚石界面。本发明可抑制锂枝晶和负极材料体积膨胀，而且具有较低的界面电阻，利于锂离子的固相扩散，展示出了比容量高、循环性能好、充放电库伦效率高等优良的性能。充放电库伦效率高等优良的性能。充放电库伦效率高等优良的性能。


技术研发人员：李红东 王琛 孙小晨 张鑫 刘钧松 高楠 成绍恒 王启亮 翟晓丽 冯晶
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2022/3/8