[發明專利]一種復合高分子三維結構金屬鋰電極及鋰離子電池

有效

• 申請號: 201711131776.7
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN109786667B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 俞會根;黃杰;向晉
• 申請（專利權）人: 北京衛藍新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/134
• 分類號: H01M4/134;H01M4/66;H01M10/0525
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王學強

1.一種復合高分子三維結構金屬鋰電極，其特征在于，包括高分子膜、電子導電材料、離子導電材料和金屬鋰，所述高分子膜內摻雜有所述電子導電材料和離子導電材料，所述高分子膜為多孔結構，所述高分子膜的孔中填充有所述金屬鋰；

所述高分子膜的孔隙率為40%~95%；

所述金屬鋰通過蒸鍍填充到所述孔中；

所述高分子膜的多孔結構通過編織工藝或無紡布工藝或徑跡刻蝕工藝制成。

2.根據權利要求1所述的復合高分子三維結構金屬鋰電極，其特征在于，所述高分子膜的材料為單層聚丙烯（PP）、單層聚乙烯（PE）、雙層PP/PE、雙層PP/PP 或三層PP/PE/PP、PET、PI、芳綸和植物纖維中的任一種。

3.根據權利要求1所述的復合高分子三維結構金屬鋰電極，其特征在于，所述電子導電材料為碳黑、石墨烯、氧化石墨烯、COF、MOF、單壁或者多壁碳納米管、碳纖維、導電高分子材料、導電石墨、銅粉、鋁粉、鎳、鈷、鈦、鐵、二氧化釕和二氧化鉬中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的復合高分子三維結構金屬鋰電極，其特征在于，所述離子導電材料為無機固態電解質材料。

5.根據權利要求1所述的復合高分子三維結構金屬鋰電極，其特征在于，所述離子導電材料為聚合物單鋰離子導體材料。

6.根據權利要求1所述的復合高分子三維結構金屬鋰電極，其特征在于，所述離子導電材料為所述高分子膜的材料和鋰鹽的混合物。

7.根據權利要求6所述的復合高分子三維結構金屬鋰電極，其特征在于，所述鋰鹽為六氟磷酸鋰（LiPF₆）、六氟合砷酸鋰（ LiAsF₆）、高氯酸鋰（ LiClO₄）、氟硼酸鋰（ LiBF₄）、雙氟磺酰亞胺鋰（LiFSI）、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰（LiTFSI）、三氟甲磺酸鋰（LiOTF）、二草酸硼酸鋰（LiBOB）和二氟草酸硼酸鋰（LiODFB）中一種或多種。

8.根據權利要求1所述的復合高分子三維結構金屬鋰電極，其特征在于，所述復合高分子三維結構金屬鋰電極的厚度為1~50μm。

9.一種鋰離子電池，包括正極、負極、電解質和隔膜，其特征在于，還包括權利要求1-8中任一項所述的復合高分子三維結構金屬鋰電極，所述復合高分子三維結構金屬鋰電極用作負極的補鋰材料。

10.根據權利要求9所述的鋰離子電池，其特征在于，所述電池為液態電池或固態電池。