[发明专利]包括聚合物单离子导体涂层的负电极有效
| 申请号： | 201710149719.5 | 申请日： | 2017-03-14 |
| 公开（公告）号： | CN107275576B | 公开（公告）日： | 2021-05-07 |
| 发明（设计）人： | M·蔡;L·杨;Q·肖;X·黄;M·W·维尔布鲁格 | 申请（专利权）人： | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 |
| 主分类号： | H01M4/134 | 分类号： | H01M4/134;H01M4/36;H01M4/62;H01M10/05;H01M10/0525;H01M10/054 |
| 代理公司： | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人： | 韦欣华;杨思捷 |
| 地址： | 美国密*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 包括 聚合物 离子 导体 涂层 电极 | ||
1.一种负电极，其包括：
金属基体，其选自由锂、钠和锌组成的组；以及
聚合物单离子导体涂层，其形成于所述金属基体表面上，所述聚合物单离子导体涂层由具有初始聚合物骨架和连接到所述初始聚合物骨架的侧接金属盐基团的聚合物金属盐形成，
其中所述初始聚合物骨架选自由以下项组成的组：聚烯烃、聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯、聚酰亚胺以及它们的共聚物，并且
其中所述聚合物单离子导体涂层具有梳状结构，其中所述初始聚合物骨架链在所述金属基体表面上延伸，而所述侧接金属盐基团向外延伸并在预定位置离开所述金属基体表面。
2.根据权利要求1所述的负电极，其中所述初始聚合物骨架是交联的。
3.根据权利要求1所述的负电极，其中所述初始聚合物骨架是未交联的。
4.根据权利要求1所述的负电极，其中所述侧接金属盐是以下之一：
锂盐，其选自由以下项组成的组：双（三氟甲烷）磺酰亚胺锂、丙二酸二氟硼酸锂、磺酸锂、三氟甲磺酸锂以及它们的组合；或者
钠盐，其选自由以下项组成的组：三氟甲烷磺酸钠、NaClO4、NaPF6、NaBF4、NaTFSI、NaFSI以及它们的组合；或者
锌盐，其选自由以下项组成的组：三氟甲烷磺酸锌、Zn(ClO4)2、Zn(PF6)2、Zn(BF4)2、Zn(TFSI)2、Zn(FSI)2以及它们的组合。
5.根据权利要求1所述的负电极，其中所述金属基体选自由锂箔、钠箔和锌箔组成的组。
6.一种电化学电池，其包括：
正电极；
负电极，其包含：
金属基体，其选自由锂、钠和锌组成的组；以及
聚合物单离子导体涂层，其形成于所述金属基体表面上，所述聚合物单离子导体涂层由具有初始聚合物骨架和连接到所述初始聚合物骨架的侧接金属盐基团的聚合物金属盐形成；
其中所述聚合物单离子导体涂层面对着所述正电极；以及
分隔部，其位于所述正电极与所述负电极的所述聚合物单离子导体涂层之间，
其中所述初始聚合物骨架选自由以下项组成的组：聚烯烃、聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯、聚酰亚胺以及它们的共聚物，并且
其中所述聚合物单离子导体涂层具有梳状结构，其中所述初始聚合物骨架链在所述金属基体表面上延伸，而所述侧接金属盐基团向外延伸并在预定位置离开所述金属基体表面。
7.根据权利要求6所述的电化学电池，其中所述侧接金属盐是以下之一：
锂盐，其选自由以下项组成的组：双（三氟甲烷）磺酰亚胺锂、丙二酸二氟硼酸锂、磺酸锂、三氟甲磺酸锂以及它们的组合；或者
钠盐，其选自由以下项组成的组：三氟甲烷磺酸钠、NaClO4、NaPF6、NaBF4、NaTFSI、NaFSI以及它们的组合；或者
锌盐，其选自由以下项组成的组：三氟甲烷磺酸锌、Zn(ClO4)2、Zn(PF6)2、Zn(BF4)2、Zn(TFSI)2、Zn(FSI)2以及它们的组合。
8.根据权利要求6所述的电化学电池，其中所述聚合物单离子导体涂层还包括提高金属阳离子移动性的溶剂。
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