[发明专利]负极及包含其的锂离子电池

说明书

一种负极及包含其的锂离子电池。所述负极包含：一含锂电极层；以及一单离子传导层，配置于所述含锂电极层上。单离子传导层包含一无机粒子、一单离子导体高分子(single‑ion conductor polymer)以及一黏结剂，其中所述单离子导体高分子具有式(I)所示结构的第一重复单元、式(II)所示结构的第二重复单元、式(III)所示结构的第三重复单元以及式(IV)所示结构的第四重复单元：其中，R¹为O^‑M⁺、SO₃^‑M⁺、N(SO₂F)^‑M⁺、N(SO₂CF₃)^‑M⁺、N(SO₂CF₂CF₃)^‑M⁺、COO^‑M⁺或PO₄^‑M⁺；M⁺为Li⁺、Na⁺、K⁺、Cs⁺或上述的组合；以及R²为CH₃、CH₂CH₃或CH₂CH₂OCH₂CH₃，且其中所述无机粒子的重量与所述单离子导体高分子及所述粘合剂的重量组合的比例为4∶1～9∶1，以及所述粘合剂的重量对所述单离子导体高分子的重量的比例为1∶1～9∶1。

技术领域

本发明具体涉及一种负极及包含其的锂离子电池。

背景技术

锂离子二次电池已成为商业化电池的主流，并朝向更轻薄短小、能量密度更高、寿命更长及更安全的方向努力。

枝晶生长是电池充电期间发生的现象，因此，活性物质(通常为诸如锌或锂的金属)自氧化态还原且沉积于一基材上。依据充电条件，金属可呈一树枝形式沉积，进而穿透隔离膜。因此，锂离子二次电池在充电时若在负极上产生树枝状结晶物，有可能造成短路引起爆炸。

因此，需要一种新颖的负极应用在金属离子二次电池上，以解决上述问题。

发明内容

根据本发明实施例，本发明提供一种负极，包含一含锂电极层，以及一单离子传导层配置于所述含锂电极层上。单离子传导层包含一无机粒子、一单离子导体高分子(single-ion conductor polymer)以及一黏结剂，其中所述单离子导体高分子具有式(I)所示结构的第一重复单元、式(II)所示结构的第二重复单元、式(III)所示结构的第三重复单元以及式(IV)所示结构的第四重复单元：