[發明專利]鋰二次電池

有效

• 申請號: 201710550316.1
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107293797B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 吳川;吳鋒;袁顏霞;白瑩
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 嚴政;劉依云

1.一種鋰二次電池，其特征在于，該鋰二次電池包括：正極、負極和電解液，所述負極的負極材料包括鋰基體、形成在鋰基體表面的金屬鋰顆粒層以及共形覆蓋在金屬鋰顆粒層表面的保護層；

其中，所述金屬鋰顆粒層的孔隙率為10-80％；所述保護層含有鋰鹽，所述鋰鹽的陰離子選自F^-、CO₃^2-、PO₄^3-、TFSI^-、FSI^-、OH^-、SO₃^-、R₁-COO^-和三氟甲磺酸根離子中的至少一種，R₁為C₁-C₂₀烷基；

所述負極的負極材料的制備方法包括：

在惰性氣氛下，將鋰基體與預處理液接觸反應，所述預處理液含有弱酸性鹽，所述弱酸性鹽的陽離子選自[NH₄H]²⁺、[NH₄]⁺、[BMIm]⁺和[HMIm]⁺中至少一種，所述弱酸性鹽的陰離子選自F^-、CO₃^2-、PO₄^3-、TFSI^-、FSI^-、OH^-、SO₃^-、R₁-COO^-和三氟甲磺酸根離子中的至少一種，R₁為C₁-C₂₀烷基。

2.根據權利要求1所述的鋰二次電池，其中，所述金屬鋰顆粒層的孔隙率為10-80％。

3.根據權利要求1所述的鋰二次電池，其中，所述金屬鋰顆粒層由金屬鋰顆粒相互連接形成，所述金屬鋰顆粒的粒度分布為0.2-20μm。

4.根據權利要求1所述的鋰二次電池，其中，所述金屬鋰顆粒的粒度分布為0.5-15μm。

5.根據權利要求1所述的鋰二次電池，其中，所述金屬鋰顆粒的粒度分布為1-13μm。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的鋰二次電池，其中，所述金屬鋰顆粒層的金屬鋰顆粒呈規則或不規則的塊狀。

7.根據權利要求6所述的鋰二次電池，其中，塊狀包括菱方塊狀和/或長方體狀。

8.根據權利要求1-5中任意一項所述的鋰二次電池，其中，

所述保護層含有LiF、Li₂CO₃、Li₃PO₄、LiTFSI、LiFSI、R₁-COOLi和Li₂SO₃中的至少一種。

9.根據權利要求8所述的鋰二次電池，其中，所述保護層含有LiF。

10.根據權利要求1-5中任意一項所述的鋰二次電池，其中，以保護層的總重量為基準，所述保護層中鋰鹽的含量為100重量％。

11.根據權利要求1-5中任意一項所述的鋰二次電池，其中，

以所述預處理液的總重量為基準，所述弱酸性鹽的含量為0.002-0.1重量％。

12.根據權利要求11所述的鋰二次電池，其中，以所述預處理液的總重量為基準，所述弱酸性鹽的含量為0.005-0.08重量％。