[发明专利]一种复合高分子三维结构金属锂电极及锂离子电池

权利要求书

1.一种复合高分子三维结构金属锂电极，其特征在于，包括高分子膜、电子导电材料、离子导电材料和金属锂，所述高分子膜内掺杂有所述电子导电材料和离子导电材料，所述高分子膜为多孔结构，所述高分子膜的孔中填充有所述金属锂；

所述高分子膜的孔隙率为40%~95%；

所述金属锂通过蒸镀填充到所述孔中；

所述高分子膜的多孔结构通过编织工艺或无纺布工艺或径迹刻蚀工艺制成。

2.根据权利要求1所述的复合高分子三维结构金属锂电极，其特征在于，所述高分子膜的材料为单层聚丙烯（PP）、单层聚乙烯（PE）、双层PP/PE、双层PP/PP 或三层PP/PE/PP、PET、PI、芳纶和植物纤维中的任一种。

3.根据权利要求1所述的复合高分子三维结构金属锂电极，其特征在于，所述电子导电材料为碳黑、石墨烯、氧化石墨烯、COF、MOF、单壁或者多壁碳纳米管、碳纤维、导电高分子材料、导电石墨、铜粉、铝粉、镍、钴、钛、铁、二氧化钌和二氧化钼中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的复合高分子三维结构金属锂电极，其特征在于，所述离子导电材料为无机固态电解质材料。

5.根据权利要求1所述的复合高分子三维结构金属锂电极，其特征在于，所述离子导电材料为聚合物单锂离子导体材料。

6.根据权利要求1所述的复合高分子三维结构金属锂电极，其特征在于，所述离子导电材料为所述高分子膜的材料和锂盐的混合物。

7.根据权利要求6所述的复合高分子三维结构金属锂电极，其特征在于，所述锂盐为六氟磷酸锂（LiPF₆）、六氟合砷酸锂（ LiAsF₆）、高氯酸锂（ LiClO₄）、氟硼酸锂（ LiBF₄）、双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）、双三氟甲烷磺酰亚胺锂（LiTFSI）、三氟甲磺酸锂（LiOTF）、二草酸硼酸锂（LiBOB）和二氟草酸硼酸锂（LiODFB）中一种或多种。

8.根据权利要求1所述的复合高分子三维结构金属锂电极，其特征在于，所述复合高分子三维结构金属锂电极的厚度为1~50μm。

9.一种锂离子电池，包括正极、负极、电解质和隔膜，其特征在于，还包括权利要求1-8中任一项所述的复合高分子三维结构金属锂电极，所述复合高分子三维结构金属锂电极用作负极的补锂材料。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述电池为液态电池或固态电池。