[发明专利]锂金属电极及其电池

权利要求书

1.一种在可充电电化学电池中形成隔膜的方法，包括：

将可充电电化学电池中的第一电极保持在第一电压，

其中，可充电电化学电池包括电解质，所述电解质包括小于或等于1mM且大于或等于1nM的量的用于隔膜的前体，和

其中，第一电压使用于隔膜的前体反应以形成位于第一电极和第二电极之间的隔膜，其中当第一电极和第二电极达到0V至5V的特定电压时，前体反应以修复隔膜中的一种或更多种缺陷，通过在所述一种或更多种缺陷中形成与隔膜具有类似的组成的材料来修复一种或更多种缺陷，且其中所述一种或更多种缺陷自发钝化，以防止优先沉积新的Li金属导致枝晶形成。

2.一种修复可充电电化学电池中的隔膜中的缺陷的方法，包括：

将可充电电化学电池中的第一电极保持在第一电压，

其中，可充电电化学电池包括隔膜，

其中，可充电电化学电池包括电解质，所述电解质包括小于或等于1mM且大于或等于1nM的量的用于隔膜的前体，和

其中，当第一电极和第二电极达到0V至5V的特定电压时，第一电压使用于隔膜的前体反应以修复隔膜中的缺陷，通过在一种或更多种缺陷中形成与隔膜具有类似的组成的材料来修复一种或更多种缺陷，且其中一种或更多种缺陷自发钝化，以防止优先沉积新的Li金属导致枝晶形成。

3.一种可充电电化学电池，包括：

第一电极；

第二电极；和

电解质，其中，所述电解质包括用于隔膜的前体，并且其中，用于隔膜的前体在电解质中的溶解度小于或等于1mM且大于或等于1nM，其中当第一电极和第二电极达到0V至5V的特定电压时，前体反应以修复隔膜中的一种或更多种缺陷，通过在所述一种或更多种缺陷中形成与隔膜具有类似的组成的材料来修复一种或更多种缺陷，且其中所述一种或更多种缺陷自发钝化，以防止优先沉积新的Li金属导致枝晶形成。

4.一种可充电电化学电池，包括：

第一电极；

第二电极；和

电解质，其中，所述电解质包含第一卤素阴离子和能够反应以形成第一卤素阴离子的物质中的至少一种，并且其中，所述电解质包含第二卤素阴离子和能够反应以形成第二卤素阴离子的物质中的至少一种，其中通过在一种或更多种缺陷中形成与隔膜具有类似的组成的材料来修复一种或更多种缺陷，且其中一种或更多种缺陷自发钝化，以防止优先沉积新的Li金属导致枝晶形成。

5.一种可充电电化学电池，包括：

第一电极；

第二电极；和

隔膜，其中，所述隔膜至少包括第一层和第二层，并且其中，第二层在比第一层更高的电压下发生氧化，其中通过在一种或更多种缺陷中形成与隔膜具有类似的组成的材料来修复一种或更多种缺陷，且其中一种或更多种缺陷自发钝化，以防止优先沉积新的Li金属导致枝晶形成。

6.根据权利要求1至3和5中任一项所述的方法或可充电电化学电池，其中，用于隔膜的前体能够修复隔膜中的缺陷。

7.根据权利要求1至3和5中任一项所述的方法或可充电电化学电池，其中，用于隔膜的前体包含卤素阴离子。

8.根据权利要求7所述的方法或可充电电化学电池，其中，卤素阴离子是以下之一：氟阴离子、氯阴离子、溴阴离子和碘阴离子。

9.根据权利要求1至3和5中任一项所述的方法或可充电电化学电池，其中，用于隔膜的前体包含能够反应以形成卤素阴离子的物质。

10.根据权利要求1至3和5中任一项所述的方法或可充电电化学电池，其中，用于隔膜的前体包含多卤素阴离子。

11.根据权利要求10所述的方法或可充电电化学电池，其中，多卤素阴离子包括至少两个卤素物质。

12.根据权利要求1至3和5中任一项所述的方法或可充电电化学电池，其中，用于隔膜的前体包括氧化态为0的卤素。