[發明專利]負極及包含其的鋰離子電池

有效

• 申請號: 201711498700.8
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109980232B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 吳偉新;吳笙卉;趙基揚;劉昆霖;方家振
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/60;H01M4/62;H01M4/134;H01M4/137;H01M10/0525
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

一種負極及包含其的鋰離子電池。所述負極包含：一含鋰電極層；以及一單離子傳導層，配置于所述含鋰電極層上。單離子傳導層包含一無機粒子、一單離子導體高分子(single?ion conductor polymer)以及一黏結劑，其中所述單離子導體高分子具有式(I)所示結構的第一重復單元、式(II)所示結構的第二重復單元、式(III)所示結構的第三重復單元以及式(IV)所示結構的第四重復單元：其中，R¹為O^?M⁺、SO₃^?M⁺、N(SO₂F)^?M⁺、N(SO₂CF₃)^?M⁺、N(SO₂CF₂CF₃)^?M⁺、COO^?M⁺或PO₄^?M⁺；M⁺為Li⁺、Na⁺、K⁺、Cs⁺或上述的組合；以及R²為CH₃、CH₂CH₃或CH₂CH₂OCH₂CH₃，且其中所述無機粒子的重量與所述單離子導體高分子及所述粘合劑的重量組合的比例為4∶1～9∶1，以及所述粘合劑的重量對所述單離子導體高分子的重量的比例為1∶1～9∶1。

技術領域

本發明具體涉及一種負極及包含其的鋰離子電池。

背景技術

鋰離子二次電池已成為商業化電池的主流，并朝向更輕薄短小、能量密度更高、壽命更長及更安全的方向努力。

枝晶生長是電池充電期間發生的現象，因此，活性物質(通常為諸如鋅或鋰的金屬)自氧化態還原且沉積于一基材上。依據充電條件，金屬可呈一樹枝形式沉積，進而穿透隔離膜。因此，鋰離子二次電池在充電時若在負極上產生樹枝狀結晶物，有可能造成短路引起爆炸。

因此，需要一種新穎的負極應用在金屬離子二次電池上，以解決上述問題。

發明內容

根據本發明實施例，本發明提供一種負極，包含一含鋰電極層，以及一單離子傳導層配置于所述含鋰電極層上。單離子傳導層包含一無機粒子、一單離子導體高分子(single-ion conductor polymer)以及一黏結劑，其中所述單離子導體高分子具有式(I)所示結構的第一重復單元、式(II)所示結構的第二重復單元、式(III)所示結構的第三重復單元以及式(IV)所示結構的第四重復單元：