[实用新型]抗拉伸超薄锂箔

说明书

本实用新型提供了一种抗拉伸超薄锂箔，所述抗拉伸超薄锂箔包括：导电的多孔抗拉伸层，其中所述多孔抗拉伸层的孔隙尺寸为1纳米至200微米，并且孔隙率为10％至85％；分布在所述多孔抗拉伸层的孔隙中的不连续含锂颗粒；以及任选的位于所述多孔抗拉伸层上的表面保护层。

技术领域

本实用新型属于金属锂加工领域，尤其涉及一种抗拉伸超薄锂箔。

背景技术

金属锂作为密度最小的金属材料，一直是制作轻质合金和金属锂电池的关键材料。特别是在新能源领域，金属锂因具有高的比容量(3860mAh/g)和最负的化学势(-3.04Vvs H/H⁺)等诸多优势，有潜力成为单独部件，即作为金属锂负极，对提高电池的能量密度起到决定性作用。但是金属锂质软，当加工成超薄(厚度20微米)的箔材时，箔材边缘和内部易开裂。因此，超薄的金属锂箔材无法进行连续的加工成型。而为了提高电池的能量密度，要求金属锂箔材的厚度小于20微米，有时甚至要求箔材厚度小于5微米。因此，在目前的加工水平下，如不对超薄锂箔进行抗拉伸处理，是无法完成以上目标的，这也将大大阻碍金属锂负极在新能源领域的应用。

此外，常规金属锂负极在电池循环过程中还存在体积膨胀和枝晶沉积的问题。而这些问题可能导致影响电池的稳定性和循环寿命。

另外，金属锂化学性质活泼，加工、存储和使用过程中均易发生有害反应。金属锂箔表面存在的大量氢氧化锂、氮化锂、碳酸锂等杂质会急剧缩短箔材的保质期，并且这些杂质的存在也会影响金属锂负极的性能，导致金属锂电池副反应增多，电极循环寿命降低。

随着锂电池应用领域的细化和扩展，超薄锂箔在电池领域的应用还面临着诸多挑战。在储能领域，要求电池具有更长的循环寿命和高低温性能。在动力电池领域，除要求较好的高低温性能外，还要求电池具有较大的倍率性能和安全性能，而对电池的循环寿命要求并不是很高。因此，必须对超薄锂箔产品进行功能化设计，来满足如此多样的市场需求。

综上所述，超薄锂箔的产业化应用仍然任重而道远。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种克服上述现有技术问题的抗拉伸超薄锂箔。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

在本实用新型的一个方面，提供了一种抗拉伸超薄锂箔，所述抗拉伸超薄锂箔包括：

一种抗拉伸超薄锂箔，其特征在于，所述抗拉伸超薄锂箔包括：

导电的多孔抗拉伸层，其中所述多孔抗拉伸层的孔隙尺寸为1纳米至200微米，并且孔隙率为10％至85％；

分布在所述多孔抗拉伸层的孔隙中的不连续含锂颗粒；以及

任选的位于所述多孔抗拉伸层上的表面保护层。

优选地，所述多孔抗拉伸层的孔隙尺寸为5纳米至100微米，更优选10纳米至50微米。

优选地，所述多孔抗拉伸层的孔隙率为15％至80％，更优选25％至70％。

在一些实施方案中，所述抗拉伸超薄锂箔的平均厚度为0.1微米至200微米，优选1微米至50微米，更优选5微米至20微米。

在一些实施方案中，所述抗拉伸超薄锂箔的表面粗糙度小于等于5微米。

在一些实施方案中，所述含锂颗粒是金属锂颗粒或锂合金颗粒。

在一些实施方案中，所述导电的多孔抗拉伸层具有由导电纤维形成的三维网络结构。

在一些实施方案中，所述导电纤维的直径为1纳米至30微米，优选5纳米至10微米。

在一些实施方案中，所述导电纤维的长度为10纳米以上，优选50nm以上。