[发明专利]一种负极补锂极片及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种负极补锂极片，其特征在于，所述负极补锂极片包括负极基体以及位于负极基体的电极层表面的补锂层；所述补锂层包括锂金属层以及位于锂金属层表面的具有多孔结构的保护层；所述保护层包括呈梯度分布的LiF、C和F，所述LiF与锂金属层直接接触，所述LiF与C之间通过F-C键进行键合，所述C与F之间也通过F-C键进行键合。

2.根据权利要求1所述的负极补锂极片，其特征在于，所述补锂层在所述电极层的表面连续分布或间隔分布；

优选地，所述补锂层在所述电极层表面间隔分布时，补锂层的总面积至少占所述电极层的面积的14％。

3.一种如权利要求1或2所述的负极补锂极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将PTFE粉末喷涂于锂箔表面，保护性气氛下进行原位反应，得到带有保护层的锂箔；

(2)将步骤(1)所述带有保护层的锂箔复合于负极基体的电极层的表面，得到负极补锂极片。

4.根据权利要求3所述的负极补锂极片的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述PTFE粉末的D50为0.1～5μm；

优选地，步骤(1)所述PTFE粉末喷涂的厚度为1～8μm；

优选地，步骤(1)所述锂箔的厚度为5～20μm。

5.根据权利要求3或4所述的负极补锂极片的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述喷涂的方法包括静电喷涂；

优选地，所述静电喷涂的电压为60～90kV；

优选地，所述静电喷涂的电流为10～20μA；

优选地，所述静电喷涂过程中喷涂流速的压力为0.3～0.55MPa；

优选地，所述静电喷涂过程中雾化压力为0.3～0.45MPa；

优选地，所述静电喷涂过程中供粉筒的流化压力为0.04～0.10MPa；

优选地，所述静电喷涂过程中，喷枪与锂箔表面的距离为150～300mm。

6.根据权利要求3-5任一项所述的负极补锂极片的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述原位反应的温度为250～320℃；

优选地，步骤(2)所述复合的条件中，湿度＜0.3％RH；

优选地，步骤(2)所述复合的方法包括辊压复合；

优选地，所述辊压复合的温度为130～180℃；

优选地，所述辊压复合的辊压压力为40～55T/cm²。

7.根据权利要求3-6任一项所述的负极补锂极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将D50为0.1～5μm的PTFE粉末以60～90kV的电压和10～20μA的电流采用静电喷涂的方式喷涂于厚度为5～20μm的锂箔表面，静电喷涂过程中，喷涂流速的压力为0.3～0.55MPa，雾化压力为0.3～0.45MPa，供粉筒的流化压力为0.04～0.10MPa，喷枪与锂箔表面的距离为150～300mm，喷涂厚度为1～8μm，保护性气氛下以250～320℃的温度进行原位反应，得到带有保护层的锂箔；

(2)湿度＜0.3％RH的环境中，将步骤(1)所述带有保护层的锂箔以130～180℃的温度和40～55T/cm²的压力采用辊压复合的方式复合于负极基体的电极层的表面，得到负极补锂极片。

8.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求1或2所述的负极补锂极片。

9.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括如权利要求8所述的锂离子电池。

10.一种整车车辆，其特征在于，所述整车车辆包括如权利要求8所述的锂离子电池或如权利要求9所述的电池模组。