本发明属于电池，具体涉及一种界面保护层及其构建方法和应用。
背景技术：
1、随着人们对锂离子电池高能量密度需求的不断提升，其安全性问题也愈加重要，传统的液态锂离子电池中含有高度易燃的有机溶剂，严重阻碍了其商业化应用。而固态电池以其高安全性和高能量密度的独特优势，已成为下一代锂离子电池的重要发展方向。其中，聚环氧乙烷(peo)聚合物电解质具有高柔性加工性能和低成本，在制造高性能固态锂金属电池中变得相当普遍。然而，peo本身的氧化电位较低，起始分解电压为3.8v(vs.li+/li)，且在高工作电压下与正极材料存在界面稳定性问题，严重影响固态电池整体的电化学性能。所以，提升高电压下聚合物固态电池性能的关键在于构筑电化学稳定的界面，基于此，研究者们通常对聚合物电解质进行优化设计改性以及在正极与电解质界面处引入保护层。
2、现有技术中，公开号为cn 113929834a的专利公开了一种耐高压的固态聚合物电解质，在peo体系中加入交联剂、含双键结构和含氰基的添加剂ii发生交联聚合反应，增加电解质整体的机械性能以及在正极表面形成保护层，提升锂离子电导率。公开号为cn114883646a的专利公开了一种复合固态电解质，采用无机陶瓷填料和高电压添加剂协同改性peo聚合物电解质，在此基础上涂覆吸收电解液的多孔pvdf基固态电解质。多重保护使peo基聚合物电解质能匹配高电压正极材料实现稳定循环。这两种针对peo基聚合物电解质的改性方法，均在一定程度上提升了电解质的氧化窗口以及离子电导率，但peo电解质都不可避免地与高压正极材料直接接触或电解质吸收少量电解液存在安全隐患，并且在正极形成cei的过程中会不断消耗活性锂离子造成容量损失。而公开号为cn 109411695 a的专利公开了在正极极片上采用湿法涂覆工艺涂覆双层电解质膜，可有效的降低固态电解质与正极之间界面阻抗。但是，涂覆聚合物电解质层，其电化学窗口的本征局限性并未改善，涂覆硫化物电解质时受限于硫化物电解质空气稳定性较弱，空气中易发生潮解。
技术实现思路
1、本发明旨在解决上述问题，提供了一种界面保护层及其构建方法和应用，通过在正极-电解质之间构筑界面保护层，一方面可以直接避免正极与电解质的直接接触，且界面保护层基体本身具有高压稳定性；另一方面界面保护层内添加非锂盐的正极成膜添加剂，使之在循环过程中形成cei，不消耗活性锂，利于li+的传输；同时实现固态电池基于高电压和高锂离子电导率的运行。
2、本发明的第一方面提供了一种界面保护层，设置于正极极片和peo基聚合物电解质层之间，包含质量比为100:(5-8):(80-160)的聚合物电解质、正极成膜添加剂和锂盐i。
3、进一步的，所述界面保护层的厚度约为0.5-2μm。
4、进一步的，所述聚合物电解质(基体)选自聚氯乙烯(pvc)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚丙烯腈(pan)和聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)中的一种或多种；
5、所述正极成膜添加剂选自乙氧基(五氟)环三磷腈(pfn)、三(五氟苯基)膦(tpfpp)、4-(三氟甲基磺酰基)苯甲腈(4-tb)、3,3,3-三氟丙酸甲酯(mtfp)中的一种或多种；
6、所述锂盐i选自六氟磷酸锂(lipf6)、高氯酸锂(liclo4)、四氟硼酸锂(libf4)、双草酸硼酸锂(libob)、二氟草酸硼酸锂(lidfob)、双二氟磺酰亚胺锂(lifsi)及双三氟甲基磺酰亚胺锂(litfsi)中的一种或多种。
7、本发明的第二方面提供了一种界面保护层的构建方法，所述界面保护层，设置于正极极片和peo基聚合物电解质层之间，包括以下步骤：
8、s1：将质量比为100:(5-8):(80-160)的聚合物电解质、正极成膜添加剂和锂盐i分散在有机溶剂i中，得到界面保护层溶液；
9、s2：将所述界面保护层溶液雾化成微米级液滴(直径约0.5-1.5μm)，再涂覆在正极极片表面，烘干溶剂，得到所述界面保护层。
10、进一步的，所述步骤s1中，分散是在40-60℃条件搅拌分散。
11、进一步的，所述聚合物电解质选自聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种；
12、所述正极成膜添加剂选自乙氧基(五氟)环三磷腈、三(五氟苯基)膦、4-(三氟甲基磺酰基)苯甲腈和3,3,3-三氟丙酸甲酯中的一种或多种；
13、所述锂盐i选自六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双二氟磺酰亚胺锂及双三氟甲基磺酰亚胺锂中的一种或多种；
14、所述有机溶剂i选自碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸甲乙酯(emc)、碳酸二乙酯(dec)中的一种或多种。
15、进一步的，所述界面保护层溶液的固含量为15-18％。
16、进一步的，所述步骤s2中，雾化的方式为超声波雾化。
17、进一步的，所述步骤s2中，烘干溶剂的问题为60-100℃，烘干后形成厚度为0.5-2μm的界面保护层。
18、本发明的第二方面提供了一种固态电池，包括正极极片、peo基聚合物电解质层和负极极片，还包括界面保护层，所述界面保护层为第一方面所述的界面保护层或第二方面所述的构建方法的得到的界面保护层。
19、进一步的，所述正极极片包括正极集流体和正极活性材料层，所述正极活性材料层中的活性物质为层状氧化物。
20、进一步的，所述层状氧化物可以为钴酸锂(licoo2)、镍酸锂(linio2)、镍钴铝酸锂(linix1coy1al1-x1-y1o2，其中，0＜x1＜1,0＜y1＜1,0.8＜x1+y1＜1)、镍钴锰酸锂(linix2coy2mn1-x2-y2o2，其中，0＜x2＜1,0＜y2＜1,0.8＜x2+y2＜1)、层状富锂锰基共溶体(li2mno3+limo2，质量比为2-5:1)等。
21、进一步的，所述peo基聚合物电解质层包含peo和锂盐ii，所述peo中的-eo-和所述锂盐ii中的li+的摩尔比为(8-16):1。
22、进一步的，所述锂盐ii和锂盐i相同，即界面保护层中的锂盐与peo基聚合物电解质层中的锂盐相同。
23、进一步的，锂盐ii选自lipf6、liclo4、libf4、libob、lidfob、lifsi及litfsi中的一种或多种。
24、进一步的，所述peo基聚合物电解质层由peo基聚合物电解质溶液原位浇筑在所述界面保护层表面，再烘干形成peo基聚合物电解质层。具体的，所述peo基聚合物电解质溶液的固含量为15-22％，由peo和锂盐ii分散在有机溶剂ii中得到；所述有机溶剂ii选自乙腈、ec、pc、dmc、emc和dec中的一种或多种；所述烘干的温度为60-100℃。
25、进一步的，所述peo基聚合物电解质层的厚度为150-300μm。
26、进一步的，所述固态电池的工作电压不低于4.4v。
27、本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：
28、本发明能够提升peo基固态电池的循环稳定性和工作电压，其中，界面保护层由耐高压电解质组成，一是隔绝了正极与peo基电解质的直接接触，并依据自身较高的氧化电位来提升电解质整体的氧化电位，二是界面保护层中的正极成膜添加剂在电化学循环过程中趋近于在正极颗粒表面形成电化学稳定的cei包覆层，阻碍正极颗粒内部过渡金属的溶出；同时，界面保护层的应用过程中，在正极极片表面依次原位喷覆超薄界面保护层和浇筑peo基聚合物电解质溶液，使得正极极片与界面保护层、界面保护层与peo基聚合物电解质之间具有优异的界面相容性，大大降低了界面阻抗和极化。
1.一种界面保护层，其特征在于，设置于正极极片和peo基聚合物电解质层之间，包含质量比为100:(5-8):(80-160)的聚合物电解质、正极成膜添加剂和锂盐i。
2.如权利要求1所述的界面保护层，其特征在于，所述界面保护层的厚度为0.5-2μm。
3.如权利要求1所述的界面保护层，其特征在于，
4.一种界面保护层的构建方法，其特征在于，所述界面保护层，设置于正极极片和peo基聚合物电解质层之间，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的构建方法，其特征在于，
6.如权利要求4所述的构建方法，其特征在于，所述步骤s2中，烘干溶剂得到厚度为0.5-2μm的界面保护层。
7.一种固态电池，包括正极极片、peo基聚合物电解质层和负极极片，其特征在于，还包括界面保护层，所述界面保护层为权利要求1-3中任一项所述的界面保护层或权利要求4-6中任一项所述的构建方法的得到的界面保护层。
8.如权利要求7所述的固态电池，其特征在于，所述正极极片包括正极集流体和正极活性材料层，所述正极活性材料层中的活性物质为层状氧化物。
9.如权利要求7所述的固态电池，其特征在于，所述peo基聚合物电解质层包含peo和锂盐ii，所述peo中的-eo-和所述锂盐ii中的li+的摩尔比为(8-16):1。
10.如权利要求8或9所述的固态电池，其特征在于，所述peo基聚合物电解质层的厚度为150-300μm。
