[发明专利]复合正极和包括其的锂-空气电池

说明书

本公开内容提供复合正极和包括其的锂‑空气电池，所述复合正极包括：包括第一固体电解质的正极导体层；以及邻近于所述正极导体层的正极连接层，所述正极连接层包括第二固体电解质，其中所述第一固体电解质具有锂离子传导性和电子传导性，且所述第二固体电解质具有锂离子传导性。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0119962的优先权和权益、以及由其产生的所有权益，将其内容通过引用全部引入本文中。

技术领域

本公开内容涉及复合正极和包括其的锂-空气电池。

背景技术

锂-空气电池可包括能够存储/释放锂离子的负极、用于氧化/还原空气中的氧(氧气)的正极、以及插入在所述正极和所述负极之间的锂离子传导性介质。

锂-空气电池使用锂金属电极作为负极，并且可不需要将空气作为正极活性材料存储在电池中，使得可实现高容量电池。锂-空气电池具有至少3,500瓦时/千克(Wh/kg)的理论能量密度以及普通锂离子电池的约10倍或更多的能量密度。

锂-空气电池可包括作为正极材料的多孔的基于碳的材料以及电解质。这样的锂-空气电池通过在反复的充电和放电过程期间基于碳的材料与氧的反应而产生CO₂。因此，锂-空气电池的寿命特性劣化。

因此，对于如下的可应用于锂-空气电池的正极存在需求：其可替代包括多孔的基于碳的材料的正极。

发明内容

提供包括具有离子传导性和电子传导性的正极导体层以及邻近于所述正极导体层的正极连接(接合)层的复合正极。

提供包括所述复合正极的锂-空气电池。

另外的方面将部分地在随后的描述中阐明，并且部分地将从所述描述明晰，或者可通过所呈现的实施方式的实践而获知。

根据实施方式的方面，复合正极包括：包括第一固体电解质的正极导体层；以及邻近于所述正极导体层的正极连接层，所述正极连接层包括第二固体电解质，其中所述第一固体电解质具有大于所述第二固体电解质的电子传导率的电子传导率。根据实施方式的方面，锂-空气电池包括所述复合正极。

根据实施方式的方面，锂-空气电池包括：复合正极，其包括正极导体层和邻近于所述正极导体层的正极连接层，所述正极导体层包括第一固体电解质，所述正极连接层包括第二固体电解质，其中所述第一固体电解质的电子传导率大于所述第二固体电解质的电子传导率；负极；以及邻近于所述负极的氧(氧气)阻挡膜，其中所述正极连接层具有锂离子传导性。

附图说明

由结合附图考虑的实施方式的以下描述，这些和/或其它方面将变得明晰和更容易领会，其中：

图1为说明根据实施方式的锂-空气电池的结构的示意性横截面图；

图2为说明实施例2和对比例4的锂-空气电池的初始充电/放电曲线的电压(伏特(V))对容量(毫安时(mAh))的图；以及

图3为说明对比例5和6的锂-空气电池的初始充电/放电曲线的电势(V)对容量(mAh)的图。

具体实施方式

下面描述的本公开内容可不同地改变并且可具有多种形状，因此其实例示于附图中并且将参照附图详细描述。然而，应理解，根据本公开内容的构思的示例性实施方式不限于将在下文中参照附图描述的实施方式，而是在不背离本公开内容的范围和精神的情况下，多种改变、等同物、增加和替换是可能的。