[發明專利]一種鋰陽極表面保護涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201810132064.5
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108376783B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 魏志凱;張煥;葉長英;黃美靈;閆新秀
• 申請（專利權）人: 四川華昆能源有限責任公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M10/052;H01M10/0562;H01M10/058;H01M2/14
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1.一種鋰陽極表面保護涂層的制備方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

步驟1：將重量份數為40～60份的硫、碘、磷或氮化銅中的一種物質或幾種物質與重量份數為30～60份的納米顆粒通過球磨或加熱復合方式獲得復合材料；

步驟2： 向步驟1中所獲得的復合材料中加入重量份數為8～10份的粘結劑和重量份數為350份的溶劑，攪拌獲得復合涂料；

步驟3：將步驟2所獲得的復合涂料通過噴涂、刮涂或轉移涂布方式均勻涂布于隔膜表面并烘干；

步驟4：將隔膜涂布有復合涂料的一面置于鋰陽極表面，并進行以下步驟A或步驟B：

步驟A：通過熱輥壓方式在溫度為80～180℃時壓合涂布有復合涂料的隔膜和鋰陽極，使涂布于隔膜上的復合涂料中的硫、碘、磷或氮化銅中的一種物質或幾種物質與鋰陽極中的鋰元素發生原位反應，在隔膜和鋰陽極之間形成保護涂層；

步驟B：通過冷壓輥壓方式壓合涂布有復合涂料的隔膜和鋰陽極，并使用電解液浸潤，使涂布于隔膜上的復合涂料中的硫、碘、磷或氮化銅中的一種物質或幾種物質與鋰陽極中的鋰元素發生原位反應，在隔膜和鋰陽極之間形成保護涂層；

所述步驟1中的納米顆粒為三氧化二鋁或二氧化硅。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述粘結劑為聚氧乙烯、聚丙烯腈或聚偏四氟乙烯。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：該保護涂層布設于鋰陽極和隔膜之間，所述保護涂層主要由納米顆粒堆積而成，所述納米顆粒之間填充具有高鋰離子傳導性并對鋰金屬穩定的固態電解質材料，所述固態電解質材料通過前驅材料同鋰的原位反應獲得；所述前驅材料為硫、碘、磷或氮化銅中的一種物質或幾種物質。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述納米顆粒的顆粒大小為10～150nm。

5.根據權利要求3或4所述的制備方法，其特征在于：所述固態電解質包括硫化鋰、碘化鋰、磷化鋰或氮化鋰中的一種或幾種組合。

6.根據權利要求3或4所述的制備方法，其特征在于：所述保護涂層的厚度為2～100μm。

7.根據權利要求3或4所述的制備方法，其特征在于：所述保護涂層的厚度為2～30μm。

8.根據權利要求3或4所述的制備方法，其特征在于：所述保護涂層的厚度為6～15μm。