[发明专利]锂金属电极及其电池

说明书

本公开总体上涉及用于锂金属电池中的隔膜，以及相关联的系统和产品。某些实施例涉及当电极保持在电压下时形成或修复的隔膜。在一些实施例中，电化学电池可以包括电解质，电解质包括用于隔膜的前体。

相关申请

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2016年4月5日提交的、名称为“锂金属电极及其电池”的美国临时专利申请第62/318,470号的优先权，其全部内容通过引用并入本文用于所有目的。

技术领域

本发明总体上涉及用于在电化学电池中形成隔膜并且修复电化学电池中的隔膜中的缺陷的系统和方法。

背景技术

由于锂的高比能，锂金属电池是一种很有前途的技术。然而，由于从阳极到阴极的枝晶生长，许多锂金属电池经历过早的失效。已经将隔膜添加到锂金属电池以阻止枝晶生长，但是一旦由于枝晶生长而被损坏，隔膜通常就会使用枝晶的效用。

因此，期望改进的组成和方法。

发明内容

总体上提供用于在电化学电池中形成和修复隔膜的方法和物品。在一些情况下，本发明的主题涉及相关的产品、特定问题的替代解决方案，和/或一个或更多个系统和/或物品的多个不同用途。

一方面，总体上提供在可充电电化学电池中形成隔膜的方法。方法可以包括，将可充电电化学电池中的第一电极保持在第一电压。电化学电池可以包括电解质，该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。在一些实施例中，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。

另一方面，提供了修复可充电电化学电池中的隔膜中的缺陷的方法。方法可以包括将可充电电化学电池中的第一电极保持在第一电压。可充电电化学电池可以包括隔膜和电解质，该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。在一些实施例中，第一电压可以使用于隔膜的前体反应以修复隔膜中的缺陷。

一些实施例与可充电电化学电池相关。在一个实施例中，可充电电化学电池包括第一电极、第二电极和电解质。电解质可包括用于隔膜的前体，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。

在一些实施例中，可充电电化学电池包括第一电极、第二电极和电解质。电解质可以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，并且包含第二卤素阴离子和能够以反应以形成第二卤素阴离子的物质中的至少一种。

在一些实施例中，可充电电化学电池包括第一电极、第二电极和隔膜。隔膜可以至少包括第一层和第二层，并且第二层可以在比第一层更高的电压下发生氧化。

当结合附图考虑时，根据本发明的各种非限制性实施例的以下详细描述，本发明的其他优点和新颖特征将变得显而易见。在本说明书和通过引用并入的文献包括冲突和/或不一致的公开内容的情况下，本说明书应该优先。如果通过引用并入的两个或更多个文献包括彼此冲突和/或不一致的公开内容，则具有较晚生效日期的文献应该优先。

附图说明

将参考附图通过示例来描述本发明的非限制性实施例，附图是示意性的并且不旨在按比例绘制。在图中，图示的每个相同或几乎相同的部件通常由一个数字表示。为了清楚的目的，并非每个部件都标记在每个图中，也没有示出本发明的每个实施例的每个部件，没有示出的部件不必被示出，以允许本领域普通技术人员理解本发明。在图中：

图1示出了根据一些实施例的可充电电化学电池，其包括第一电极、第二电极和包括用于隔膜的前体的电解质；

图2示出了根据一些实施例的可充电电化学电池，其包括第一电极、第二电极、包括用于隔膜的前体的电解质和隔膜；

图3示出了根据一些实施例的可充电电化学电池，其包括第一电极、第二电极、电解质和隔膜；