本发明涉及锂金属电池领域，尤其涉及一种无枝晶化多酚-金属络合隔膜及其制备方法和应用。
背景技术：
1、对更高能量密度的追求推动了锂离子电池技术的不断发展。金属锂因其理论容量高(3860mah g-1)、电位低(-3.040v)和密度低(0.534g cm-3)而备受关注。
2、然而，锂的高反应性使其极易与电解质中的溶剂分子发生反应，从而形成不稳定的固体电解质界面(seis)。特别是在锂金属的储存和释放过程中，反复的沉积和剥离会导致锂金属持续暴露。这加剧了界面副反应的连续发生，导致锂枝晶的无序生长和电化学性能(如库仑效率、电阻和循环稳定性)的恶化。为解决副反应问题，研究人员将重点转移到隔膜改性上。
3、隔膜作为传统锂金属电池正负极之间的必要材料，在离子传输中起着至关重要的作用。考虑到工艺的便利性和可行性，除添加电解质添加剂外，对隔膜进行功能改性是另一个重要的研究方向。
4、首先，引入mofs和石墨烯等改性层可直接改变隔膜的物理和化学性质，从而提高隔膜的机械强度，防止锂枝晶穿透隔膜。其次，在涂层中引入官能团可引起sei成分的变化。例如，阳极氧化铝涂层可促进富含氟化锂的sei在锂金属表面原位生长，显著提高sei的稳定性，进而有助于锂金属的均匀沉积和抑制锂枝晶的形成。但缺点是涂层材料的制备和应用过程相对复杂，导致分离器成本大幅增加。此外，改性涂层的厚度不均匀必然会阻碍锂离子的迁移，增加电池的内阻。因此，迫切需要一种易于实现的方法来控制锂离子的均匀沉积，以形成稳定的sei层，并抑制锂枝晶的形成，从而促进锂金属电池的实际应用。
技术实现思路
1、为解决现有的锂金属电池隔膜普遍存在物理性能不佳，导致电池使用过程中导致锂枝晶刺穿隔膜产生巨大安全隐患的问题，以及现有技术通过引入mofs和/或石墨烯改性层能够改变隔膜的理化特性，实现隔膜机械强度的提升但是实际会导致电池阻抗增大或循环性能减弱，或引入特殊官能团能够有效提高sei膜稳定性并抑制锂枝晶生长，但制备成本过高等一系列问题，本发明提供了一种无枝晶化多酚-金属络合隔膜，以及该隔膜的制备方法和应用。
2、本发明的目的在于：
3、一、能够通过有机无机复合的方式实现隔膜的改性处理；
4、二、隔膜能够非常有效地抑制电极表面锂枝晶的形成；
5、三、具有良好的电化学性能，能够一定程度上提升电池的电化学性能。
6、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
7、一种无枝晶化多酚-金属络合隔膜的制备方法，
8、所述方法包括：
9、将亲水隔膜置于多酚和金属盐的混合溶液中，进行浸渍络合处理，干燥后即得到无枝晶化多酚-金属络合隔膜。
10、作为优选，
11、所述亲水隔膜的基材为pp隔膜和/或pe隔膜和/或玻璃纤维隔膜和/或无纺布隔膜；
12、所述基材置于小分子醇溶剂中进行亲水化处理即得到亲水隔膜。
13、作为优选，
14、所述亲水化处理为，将基材置于小分子醇溶剂中进行超声处理8～12min。
15、作为优选，所述多酚为单宁酸和/或多巴胺和/或邻苯二酚和/或没食子酸和/或儿茶酸和/或白藜芦醇；
16、所述金属盐为可溶性钴盐和/或可溶性铁盐和/或可溶性镍盐。
17、作为优选，
18、所述混合溶液中金属离子浓度为0.05～0.25mol/l。
19、作为优选，
20、所述金属离子浓度和多酚浓度比为1：(0.09～0.11)或1：(1.0～1.2)。
21、作为优选，
22、所述浸渍络合处理保持1～10h。
23、一种无枝晶化多酚-金属络合隔膜。
24、一种无枝晶化多酚-金属络合隔膜的应用，
25、所述无枝晶化多酚-金属络合隔膜用于锂金属电池隔膜。
26、对于本发明而言，核心主要在于合成方法以及合成成分两部分。
27、在合成方法中，本发明采用极为简洁的一步法实现有机金属络合隔膜的制备，其主要利用了多酚化合物自身具备的自聚成膜特性以及金属络合特性。
28、自聚成膜特性使得多酚类化合物能够有效浸渍反应过程中自发地形成膜层，而金属络合特性，使其能够有效捕获金属离子，结合其自聚成膜特性，其能够有效以金属离子为核心形成连续完整的膜层。而本发明选用的隔膜基材，均对本发明所选的钴金属离子、铁(iii)金属离子和镍金属离子，具有良好的表面富集效果。通过以上效果的配合，在本发明的合成制备过程中，隔膜基材表面首先能够有效富集、沉积金属离子，而在该过程中，以金属离子为核心，多酚类化合物也不断地沉积在隔膜基材表面，并在隔膜基材表面自聚成膜，并且所选用的隔膜基材能够实现均匀捕集金属离子，这也使得多酚类化合物在自聚成膜时能够非常有效地保持成膜的均匀性和完整性，并且无需额外的反应条件，整体反应过程温和可控，当沉积完成后将会自发地终止反应。
29、而此外，在金属离子的配合作用下，由于隔膜基材本身具有良好的金属阳离子交换能力，能够相对有效地增大成膜深度，以确保膜与隔膜基材的结合强度，确保其使用过程中不易产生鼓包等问题，同时，络合了金属阳离子的多酚类化合物膜也具备了更强的带电粒子传输能力，使得其用于电池隔膜时能够更加有效地降低阻抗，且使得所制得的隔膜具备良好的耐热和阻燃性能，大大提高了锂电池的使用安全性。
30、另一方面，在合成成分的选择上，本发明所用的多酚类化合物对于抑制锂枝晶的产生还具有相当独特的作用，其主要是因为多酚类化合物中含有丰富的含氧基团，尤其是单宁酸(ta)成分，其能够通过偶极-偶极相互作用，非常显著地抑制锂枝晶的生长。
31、而所用的金属盐，则是特选采用了钴盐、镍盐和铁(iii)盐，这是因为这三种金属离子具有较强的阳离子交换能力，该现象常见于膨润土改性中，通过特定金属阳离子的配合作用能够使得膨润土的层间距可控性显著提高，而借鉴于在先对膨润土的研究，本发明特选采用钴盐、镍盐和铁(iii)盐能够有效与电池中的锂离子形成阳离子交换，配合多酚类化合物高比表面能吸附的特点，能够有效地实现锂离子的存储或寄居，使得电池电极表面不会产生不可逆且大量的瞬时沉积，即从更加根源的方面解决了锂枝晶形成所需的前置条件。
32、通过上述成分之间的配合，本发明从锂枝晶的形成机理、形成过程上产生截断，有效抑制了锂枝晶的形成，且同时钴离子、镍离子和铁离子也具有和锂离子交换的可逆性，也能够有效避免隔膜捕获沉积的锂导致产生电池的永久损耗。
33、本发明的有益效果是：
34、本发明制备方法简洁高效，所制得的无枝晶化多酚-金属络合隔膜能够从根源上解决锂枝晶生长的问题，且隔膜具备良好的电化学性能，非但不会产生额外的损耗，还能够一定程度上提升电池的电化学性能，且隔膜自身具备良好的理化特性，提高了锂电池的安全性。
1.一种无枝晶化多酚-金属络合隔膜的制备方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种无枝晶化多酚-金属络合隔膜的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种无枝晶化多酚-金属络合隔膜的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种无枝晶化多酚-金属络合隔膜的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1或4所述的一种无枝晶化多酚-金属络合隔膜的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中金属离子浓度为0.05～0.25mol/l。
6.根据权利要求5所述的一种无枝晶化多酚-金属络合隔膜的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的一种无枝晶化多酚-金属络合隔膜的制备方法，其特征在于，
8.一种由权利要求1至7任一方法所制得的无枝晶化多酚-金属络合隔膜。
9.一种如权利要求8所述的无枝晶化多酚-金属络合隔膜的应用，其特征在于，
