[发明专利]锂金属复合电极及其制备方法、锂离子电池在审
| 申请号： | 201811532783.2 | 申请日： | 2018-12-14 |
| 公开（公告）号： | CN109546141A | 公开（公告）日： | 2019-03-29 |
| 发明（设计）人： | 柳在律;蔡挺威;秦士林;赵晓宁;克劳迪乌·布库尔·博格丹 | 申请（专利权）人： | 蜂巢能源科技有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/38 | 分类号： | H01M4/38;H01M4/62;H01M4/66;H01M4/80;H01M10/0525;H01M4/04;H01M4/134;H01M4/1395 |
| 代理公司： | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人： | 赵天月 |
| 地址： | 213200 江苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 碳纸 锂金属 复合电极 充放电过程 金属锂 锂离子电池 支撑结构 成核 制备 锂层 有效接触面积 表面包覆 空隙结构 体积膨胀 诱导金属 比容量 过电势 有效地 锂枝晶 填充 三维 覆盖 赋予 | ||
1.一种锂金属复合电极，其特征在于，包括：
碳纸；
亲锂层，所述亲锂层覆盖所述碳纸的空隙的表面；
金属锂，所述金属锂填充在所述碳纸的空隙内。
2.根据权利要求1所述的锂金属复合电极，其特征在于，所述碳纸的厚度为100～200微米、孔隙率为70～75％。
3.根据权利要求1所述的锂金属复合电极，其特征在于，形成所述亲锂层的材料包括选自锗、铝、镍、镁和银中的至少一种，或者氧化锌、氧化铝和二氧化锗中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的锂金属复合电极，其特征在于，形成所述亲锂层的材料为氧化锌，所述亲锂层的厚度为1～10纳米。
5.根据权利要求1所述的锂金属复合电极，其特征在于，所述金属锂在所述锂金属复合电极中的含量为15～30w/w％。
6.一种制备权利要求1～5中任一项所述的锂金属复合电极的方法，其特征在于，包括：
(1)提供碳纸；
(2)将所述碳纸浸泡在前驱体溶液中，再烧结处理，以获得亲锂处理的碳纸；
(3)将金属锂注入所述亲锂处理的碳纸的空隙中，以获得锂金属复合电极。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述前驱体溶液为含锌有机溶液，且包括锌源、表面活性剂和有机溶剂；其中，所述锌源包括二水乙酸锌，所述表面活性剂包括乙醇胺，所述有机溶剂包括正丙醇。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述烧结处理包括：
在100～120摄氏度下干燥5～30分钟，再升至510～550摄氏度下烧结处理10～30分钟。
9.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极、负极和电解质层，其中，所述正极和所述负极中的至少一个为权利要求1～5中任一项所述的锂金属复合电极。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极为所述的锂金属复合电极，且所述电解质层由固态电解质形成的。
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