[发明专利]无锂电池用负极集电器、包含该无锂电池用负极集电器的电极组件、以及无锂电池

说明书

根据本公开内容的一个实施方式的无锂电池用负极集电器是用于无锂电池的负极集电器，所述负极集电器包含：金属集电基材；导电层，所述导电层形成在所述金属集电基材的至少一个表面上，并包含导电材料；辅助层，所述辅助层形成在所述导电层上并增加锂的电沉积密度。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求向韩国知识产权局于2020年5月8日提交的韩国专利申请号10-2020-0055156和于2021年1月21日提交的韩国专利申请号10-2021-0008512的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

本公开内容涉及一种无锂电池用负极集电器、包含该无锂电池用负极集电器的电极组件和无锂电池。

背景技术

由于化石燃料的使用迅速增加，对使用替代能量或清洁能量的需求日益增加，其中最活跃的研究领域是使用电化学的发电和蓄电领域。

目前，二次电池是利用这种电化学能量的电化学装置的代表性实例，并且其使用范围趋于逐渐扩大。

近年来，随着对便携式计算机、移动电话和相机等移动装置的技术开发和需求的增加，对作为能源的二次电池的需求迅速增加。在此类二次电池中，人们对显示出高能量密度和工作电压、具有长循环寿命和低自放电率的锂二次电池进行了许多研究，并已商业化和广泛使用。

通常，锂二次电池具有其中非水电解液浸渍到包含正极、负极和多孔隔膜的电极组件中的结构。此外，通常通过在铝箔上涂覆包含正极活性材料的正极混合物来制备正极，并且通过在铜箔上涂覆包含负极活性材料的负极混合物来制备负极。

通常，正极活性材料使用锂过渡金属氧化物，负极活性材料使用碳类材料。

然而在最近，使用锂金属本身作为负极活性材料的锂金属电池已经商业化。此外，正在积极研究无锂电池，其中在制备电极时仅使用集电器作为负极，通过放电从正极提供锂，并且所得的锂金属用作负极活性材料。从高能量密度的角度来看，无锂电池被认为是一种能够实现最高能量密度的电池概念。

然而，在仅由集电器制成的负极中，通过由于充电引起的电沉积形成锂层。此时，在集电器上形成具有低电沉积密度的锂层，并且电解液的副反应严重，从而导致寿命特性的快速劣化。

因此，有必要开发一种能够解决上述问题并用于无锂电池的负极集电器。

发明内容

技术问题

本公开内容旨在解决上述问题和其它尚未解决的技术问题。

具体而言，本公开内容的目的是提供一种负极集电器，其中能够通过更简单的方法形成具有高电沉积密度的锂层。

本公开内容的另一个目的是防止使用所述负极集电器的无锂电池的电解液副反应，从而改善寿命特性。

技术方案

为了实现上述目的，根据本公开内容的一个实施方式，提供了一种无锂电池用负极集电器，所述负极集电器包含：金属集电基材；导电层，所述导电层形成在所述金属集电基材的至少一个表面上并包含导电材料；以及辅助层，所述辅助层形成在所述导电层上并增加锂的电沉积密度。

所述金属集电基材可以是选自由铜、不锈钢、铝、镍、钛、煅烧碳、铝-镉合金、经异种金属表面处理的铜、和经异种金属表面处理的不锈钢组成的组中的至少一种。

所述金属集电基材可以是含有铜的金属。

所述导电层可以是底漆层、导电聚合物层或导电环氧层。