[發明專利]用于在電極材料上形成聚合物超薄保形涂層的聚合工藝

有效

• 申請號: 201710321915.6
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107403910B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 肖興成;X·黃
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/052;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 韋欣華;楊思捷

1.一種用于鋰離子電化學電池的負極材料，其包括：

在選自由以下物質組成的群組的所述負極材料的表面上形成的聚合物超薄保形涂層：硅、含硅合金、含錫合金及其組合，其中所述涂層的厚度小于等于50 nm并且能夠在至少一個方向上從收縮狀態可逆地伸長至少50%伸長到膨脹狀態，以在鋰離子循環期間最大程度地減少或防止所述負極材料斷裂，并且其中所述聚合物超薄保形涂層包含選自以下的一種或多種材料：硅氧烷共聚物、聚己內酰胺、聚環氧乙烷和TEMPO甲基丙烯酸酯形成的半導體甲基丙烯酸酯聚合物。

2.根據權利要求1所述的負極材料，其中所述聚合物超薄保形涂層設置在所述負極材料的大于等于50%的暴露表面區域上，或設置在所述負極材料的大于等于99%的暴露表面區域上。

3.根據權利要求1所述的負極材料，其中所述厚度為大于等于5 nm至小于等于50 nm。

4.一種鋰離子電化學電池，其包括：

具有權利要求1所述的負極材料的負極；

含有包含鋰的正極電活性材料的正極；

隔膜；和

電解質，其中所述聚合物超薄涂層在鋰離子循環期間最大程度地減小或防止所述負極材料斷裂，以基本維持所述鋰離子電化學電池的充電容量持續大于等于500小時的操作。

5.一種制造包含權利要求1所述的負極材料的電化學電池的方法，所述方法包括：

在所述負極材料的表面上聚合一種或多種前體以形成所述聚合物超薄保形涂層，其中通過選自由以下工藝組成的群組的工藝進行所述聚合：逐層聚合、陰離子聚合、陽離子聚合和自由基聚合。