[发明专利]用于锂金属电池的负极、制备负极的方法、包括其的锂金属电池、和复合电解质

权利要求书

1.用于锂金属电池的负极，包括：

包括锂金属或锂金属合金的锂金属电极；和

在所述锂金属电极的至少一部分上的保护层，

其中所述保护层包括多个复合颗粒，

所述复合颗粒包括：颗粒芯；和设置在所述颗粒芯的至少一部分上并且包括选自包含离子传导单元的离子传导低聚物和包含离子传导单元的离子传导聚合物的至少一种离子传导材料的包覆层，

其中所述颗粒芯包括选自如下的至少一种：各自具有大于1微米(1μm)至100μm或更小的颗粒尺寸的有机颗粒，所述有机颗粒包括选自如下的至少一种：聚苯乙烯、包含苯乙烯重复单元的共聚物、包含具有能交联的官能团的重复单元的共聚物、和交联聚合物，

其中所述离子传导单元选自C1-C30亚烷基氧基团、-{Si(R)(R')-O-}_b-、和-(CH₂CH₂O)_a-{Si(R)(R')-O-}_b-，其中R和R'各自独立地选自氢或C1-C10烷基，且a和b各自独立地为1-10的整数。

2.如权利要求1所述的负极，其中所述保护层具有10⁶帕斯卡(Pa)或更大的杨氏模量。

3.如权利要求1所述的负极，其中所述离子传导材料为选自如下的至少一种：聚乙二醇、聚丙二醇、聚(乙二醇-共-丙二醇-共-乙二醇)、聚(丙二醇-共-乙二醇-共-丙二醇)、聚硅氧烷、聚(氧乙烯)甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)二丙烯酸酯(PEGDA)、聚(丙二醇)二丙烯酸酯、聚(乙二醇)二甲基丙烯酸酯、聚(丙二醇)二甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)氨基甲酸酯二丙烯酸酯、聚(乙二醇)氨基甲酸酯二甲基丙烯酸酯、聚酯二丙烯酸酯、聚酯二甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)氨基甲酸酯三丙烯酸酯、聚(乙二醇)氨基甲酸酯三甲基丙烯酸酯、衍生自选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的至少一种的低聚物、衍生自选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的至少一种的聚合物、聚(环氧乙烷)接枝的聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(环氧丙烷)接枝的聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(环氧丁烷)接枝的聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚硅氧烷接枝的聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(乙二醇)(PEG)接枝的聚(甲基丙烯酸甲酯)、和聚(丙二醇)接枝的聚(甲基丙烯酸甲酯)。

4.如权利要求1所述的负极，其中所述离子传导材料的重均分子量在200-100,000的范围内。

5.如权利要求1所述的负极，其中所述包覆层的厚度为1μm或更小。

6.如权利要求1所述的负极，其中所述包覆层中的所述离子传导材料的量在10重量份-50重量份的范围内，基于100重量份的所述颗粒芯。

7.如权利要求1所述的负极，其中所述包覆层中的所述离子传导材料的传导率为所述保护层中除所述复合颗粒之外的材料的传导率的5倍或更大。

8.如权利要求1所述的负极，其中所述保护层进一步包括存在于所述复合颗粒之间的能聚合的低聚物的交联材料。