[发明专利]基于活性锂的多层材料及其制备方法和其在电化学发生器中的应用

权利要求书

1.包含至少一个活性锂层的多层材料的制备方法，所述方法包括如下 步骤，在1-15秒内在保护层上沉积活性锂膜以使得基本上不发生锂的氧化， 和在与保护层接触后，在足够的时间内发展锂的粘附，其中，通过辊层合 在保护层上沉积活性锂膜，其中，所述保护层由离子传导材料构成。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活性锂层包含纯度高 于99％的锂或者包含小于3000ppm杂质的锂合金。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活性锂层在其一个或 每个表面上带有钝化层，所述钝化层使得“钝化层的厚度”/“活性锂层的厚 度”的比例是在2·10^-5和1·10^-3之间。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述钝化层包含选自Li₂O、 Li₂CO₃、LiOH和Li₂S₂O₄中的至少一种锂化合物；Li₂O、Li₂CO₃和LiOH 在干燥气氛中形成。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在锂膜的每个表面上沉积 保护层，所述两个保护层由离子传导材料构成。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包含电子传导材料的保护 层沉积在所述活性锂膜的自由表面上。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法是在干燥空气气 氛中在无水室中进行，其特征在于，露点是在-45℃和55℃之间，相对湿度 是在0.7％和2.2％之间，或者特征在于所述方法是在-50℃和1.3％的相对湿 度下进行。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护层是离子传导保 护层，所述离子传导保护层包含至少两个子层，所述两个子层彼此独立地 包含具有高于10^-4S.cm²的离子传导率的材料，所述材料选自陶瓷、玻璃和 包含或不包含陶瓷填充物的聚合物。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，构成所述保护层的材料包 含非化学计量的锂磷氧氮化物类型(LIPON)的陶瓷。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护层包含陶瓷或 玻璃，并具有小于或者等于1微米的厚度；或者所述保护层包含离子化合 物在聚合物中的溶液或带有离子基团的包含或不包含陶瓷的聚合物；或者 所述保护层是聚合物类型并具有1和100微米之间的厚度。

11.根据权利要求1-10任一项的方法获得的多层材料，所述多层材料 包含彼此粘合的至少一个活性锂层和一个保护层，其特征在于，所述锂层 是在其至少一个表面上带有平均厚度小于的连续或者间断的钝化层的 活性锂层，并且所述至少一个保护层由离子传导材料构成。

12.如权利要求11所述的多层材料，其特征在于，所述活性锂层的两 个表面带有离子传导保护层。

13.如权利要求11所述的多层材料，其特征在于，所述活性锂层的一 个表面粘附到包含离子传导材料的保护层，所述活性锂层的另一表面粘附 到包含电子传导材料的保护层。

14.一种电化学发生器，其包含至少一个阴极、一种电解质和至少一 个阳极，其特征在于，所述阳极包含如权利要求11-13任一项所述的多层 材料。