本發明屬于鋰離子電池，具體涉及一種無負極鋰離子電池。
背景技術：
1、在無負極鋰離子電池系統中，因其無需預嵌鋰負極材料，能夠最大限度地提升能量密度，因而受到廣泛關注。然而，該類電池體系在循環過程中普遍存在較嚴重的鋰枝晶生長和“死鋰”形成問題，導致庫倫效率降低、循環壽命縮短，且易引發安全事故，限制了其實際應用。其中一個核心挑戰在于，鋰金屬在銅箔等傳統集流體上的沉積過程通常伴隨著非均勻成核與枝晶生長，且在與電解液長期接觸過程中，其界面處易形成不穩定的自然固態電解質界面膜(solid?electrolyte?interphase,sei)，該膜層往往成分復雜、結構不均、力學性能差，難以有效抑制副反應，進一步加劇了鋰金屬的不規則沉積與不可逆損失。
2、為解決上述問題，近年來，人工構建穩定、致密且具備鋰離子導通能力的sei膜成為研究熱點之一。相比于自然形成的sei膜，人工sei膜具有可控性強、成分明確、結構均勻等優勢，可有效調控鋰離子在界面的遷移行為，引導鋰金屬的均勻成核與沉積，從而改善電池的循環穩定性與安全性。構建人工sei膜的關鍵在于選擇合適的前驅物及處理工藝，以實現對銅箔表面的有效調控，并在不引入多余質量的前提下，實現對電池性能的顯著提升。
3、本發明通過引入三氟甲磺酸對銅箔集流體進行表面處理，實現了人工sei膜的構建。三氟甲磺酸在處理過程中與鋰鹽反應可生成富含licf3so3和lif的界面層，licf3so3具有優良的離子導電性和電化學穩定性，lif則因其高機械強度和化學惰性，有助于抑制界面副反應和枝晶穿透。這一復合改性層不僅具備優異的鋰親和性，還能在鋰金屬沉積過程中提供均勻的成核位點，有效誘導鋰的致密沉積行為，避免形成尖銳枝晶。此外，licf3so3和lif組成的人工sei膜對電解液成分具有良好的化學穩定性，能夠在電池充放電過程中保持界面結構的完整性，進一步提高了循環過程中的界面穩定性與電化學性能。
4、更為重要的是，該三氟甲磺酸改性層的構建不僅改善了銅箔負極與鋰金屬之間的界面接觸狀態，同時對正極材料的穩定性亦有促進作用。在無負極鋰離子電池體系中，初始循環過程需依賴正極釋放鋰離子以完成負極鋰沉積，因此正極與鋰金屬之間的界面行為對整體性能影響極大。三氟甲磺酸構建的人工sei膜可有效減少鋰沉積/剝離過程中的界面阻抗，有利于正極材料中鋰離子的高效脫嵌與再插入，提升整體循環效率與倍率性能。綜上所述，本發明采用三氟甲磺酸構建licf3so3/lif復合人工sei膜，不僅優化了鋰金屬沉積行為，還通過界面工程顯著改善了正極材料與鋰金屬之間的界面接觸質量，為高能量密度、高穩定性無負極鋰離子電池的開發提供了重要的技術支撐。
技術實現思路
1、本發明提供了一種無負極鋰離子電池，通過構建人工固態電解質界面膜的無負極鋰離子電池制備方法，解決現有無負極電池中鋰沉積不均勻、枝晶生長嚴重、循環穩定性差及界面接觸不良等問題。通過在銅箔負極集流體表面引入三氟甲磺酸處理工藝，在鋰沉積后形成富含licf3so3和lif的親鋰界面層，從而人工構筑具有高穩定性、高離子導電性和優異潤濕性的sei膜。
2、本發明提供了一種無負極鋰離子電池，無負極鋰離子電池包括：正極極片、負極極片、微孔聚丙烯隔膜以及電解液。
3、正極極片包括正極活性材料為linixcoymnzo2(其中x+y+z＝1)、導電劑和粘結劑；
4、負極極片是在充電過程中由正極材料提供的鋰離子沉積在負極集流體上形成薄鋰金屬負極的表面，不含有負極活性材料，接著銅箔表面引入三氟甲磺酸(cf3so3h)處理工藝，形成富含licf3so3和lif的親鋰界面層；
5、電解液為0.6m?libf4,0.6m?lidfob?in?dmc:fec＝2:1vol％。
6、進一步，正極材料為linixcoymnzo2(其中x+y+z＝1)，粒徑分布在5-8μm之間。
7、進一步，導電劑為乙炔黑或碳納米管，粘結劑為聚四氟乙烯。
8、進一步，正極活性材料與導電劑和粘結劑的質量比例為8:1:1。
9、進一步，負極集流體為銅箔，厚度為30μm，其表面經過電化學拋光處理。
10、進一步，鋰離子沉積在負極集流體上形成薄鋰金屬負極的表面的工藝為在0.1c電流密度下(1c＝200mag-1)充電至4.4v。
11、進一步，銅箔表面引入三氟甲磺酸處理工藝為在形成薄鋰金屬負極的負極極片表面滴加1-2滴0.1-0.5m三氟甲磺酸。再利用新的正極極片和新的隔膜和電解液重新組裝，得到無負極電池產品。
12、進一步，微孔聚丙烯隔膜規格為厚度為25μm，孔隙率為55％。
13、進一步，電化學拋光工藝為使用質量分數為85％的磷酸和無水乙醇電解液以體積比為1：1的比例的電解液，采用三電極體系，進行電化學拋光：工作電極為銅箔，對電極為鉑電極，參比電極為飽和甘汞電極。選用的電解電壓的范圍在2.0-3.0v，時間為5-10min。拋光后，將銅箔取出，用去離子水沖洗干凈，并n2吹干。
14、本發明提供了上述的無負極鋰離子電池的應用。
15、本發明通過三氟甲磺酸處理構建的licf3so3/lif復合改性層，具備優異的鋰親和性、機械穩定性與離子選擇透過性，可顯著提升鋰沉積的均勻性并抑制枝晶生成。同時，該人工sei膜可改善正極材料與鋰金屬之間的界面接觸，降低界面阻抗，提高鋰離子的脫嵌效率，進而提升整體電化學性能和能量密度。所述技術路線操作簡單，可與現有鋰電池工藝兼容，具有良好的實用性與產業化前景。
16、綜上，本發明提供了一種具有高安全性、高能量密度和優異循環壽命的無負極鋰離子電池及其制備方法，所采用的界面調控策略為無負極電池的發展提供了新的思路與關鍵技術支撐。
1.一種無負極鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述鋰離子電池包括：正極極片、負極極片、微孔聚丙烯隔膜以及電解液。
2.根據權利要求1所述的無負極鋰離子電池，所述正極材料為linixcoymnzo2(其中x+y+z＝1)，粒徑分布在5-8μm之間。
3.根據權利要求1所述的無負極鋰離子電池，所述導電劑為乙炔黑或碳納米管，所述粘結劑為聚四氟乙烯。
4.根據權利要求1和3所述的無負極鋰離子電池，所述正極活性材料與導電劑和粘結劑的質量比例為8:1:1。
5.根據權利要求1所述的無負極鋰離子電池，所述負極集流體為銅箔，厚度為30μm，其表面經過電化學拋光處理。
6.根據權利要求1所述的無負極鋰離子電池，所述負極集流體為銅箔，所述鋰離子沉積在負極集流體上形成薄鋰金屬負極的表面的工藝為在0.1c電流密度下(1c＝200mag-1)充電至4.4v。
7.根據權利要求1所述的無負極鋰離子電池，所述銅箔表面引入三氟甲磺酸(cf3so3h)處理工藝為在形成薄鋰金屬負極的負極極片表面滴加1-2滴0.1-0.5m三氟甲磺酸。再利用新的正極極片和新的隔膜和電解液重新組裝，得到無負極電池產品。
8.根據權利要求1所述的無負極鋰離子電池，所述微孔聚丙烯隔膜規格為厚度為25μm，孔隙率為55％。
9.根據權利要求5所述的無負極鋰離子電池，所述的電化學拋光工藝為使用質量分數為85％的磷酸和無水乙醇電解液以體積比為1：1的比例的電解液，采用三電極體系，進行電化學拋光：工作電極為銅箔，對電極為鉑電極，參比電極為飽和甘汞電極。選用的電解電壓的范圍在2.0-3.0v，時間為5-10min。拋光后，將銅箔取出，用去離子水沖洗干凈，并n2吹干。
10.一種如權利要求1-9任一項所述的無負極鋰離子電池的應用。