[發明專利]鋰金屬電池

有效

• 申請號: 201811543809.3
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN111326736B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 李麗紅;劉成勇
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/134;H01M10/052;H01M10/42
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 嚴晨;許亦琳

1.一種鋰金屬電池，包括正極、負極、電解質，所述負極包括鋰金屬和位于所述鋰金屬表面至少一部分的保護層，所述保護層包括聚合物X和聚合物Y；所述聚合物X包括聚合物Z和聚合物W，所述聚合物Z選自聚四氟乙烯、式I化合物中的一種或幾種，所述聚合物W選自式II、式III化合物中的一種或幾種，所述聚合物Z和聚合物W為共聚的聚合物；所述聚合物Y選自聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯中的一種或幾種；

其中，0m≤2500，0n≤5000，0n’≤5000，1:25≤2m:n≤25:1，1:25≤2m:n’≤25:1；

R¹選自H，有支鏈或無支鏈的、飽和或不飽和的、取代或非取代的C1-C20脂肪族基團，飽和或不飽和的、取代或非取代的C3-C9環烷基，(C＝O)OR⁴，-SO₃R⁴，-PO₃R⁴，所述環烷基可選地至少含有一個選自S、N、P或O的雜原子作為環成員；R⁴選自H，有支鏈或無支鏈的、飽和或不飽和的、取代或非取代的C1-C20脂肪族基團，飽和或不飽和的、取代或非取代的C3-C9環烷基，所述環烷基可選地至少含有一個選自S、N、P或O的雜原子作為環成員；R¹和R⁴中，所述脂肪族基團和環烷基的取代基各自獨立地選自C1-C6烷基、直鏈或支鏈的C1-C6烷氧基、F、Cl、I、Br、CF₃、CH₂F、CHF₂、CN、OH、SH、NH₂、oxo、(C＝O)R’、SR’、SOR’、SO₂R’、NHR’、NR’R”、SiRR’R”、SiOR’R”、(R’O)₂(P＝O)、(R’O)₂(P＝S)、(R’S)₂(P＝O)’、BR’R”，此處，各取代基的R、R’和R”各自獨立地選自直鏈或支鏈的C_1-6烷基；

R²選自H，或甲基；

R³選自H，有支鏈或無支鏈的、飽和或不飽和的、取代或非取代的C1-C20脂肪族基團，飽和或不飽和的、取代或非取代的C3-C9環烷基，所述環烷基可選地至少含有一個選自S、N、P或O的雜原子作為環成員；R³中，所述脂肪族基團和環烷基的取代基各自獨立地選自芳基、C1-C6烷基、直鏈或支鏈的C1-C6烷氧基、F、Cl、I、Br、CF₃、CH₂F、CHF₂、CN、OH、SH、NH₂、oxo、(C＝O)R’、SR’、SOR’、SO₂R’、NHR’、NR’R”、SiRR’R”、SiOR’R”、(R’O)₂(P＝O)、(R’O)₂(P＝S)、(R’S)₂(P＝O)’、BR’R”，此處，各取代基的R、R’和R”各自獨立地選自直鏈或支鏈的C_1-6烷基。

2.如權利要求1所述的鋰金屬電池，其特征在于，所述聚合物X和所述聚合物Y之間以鏈纏結作用形成互穿網絡結構。

3.如權利要求1所述的鋰金屬電池，其特征在于，所述聚合物Y的數均分子量為100000～2000000；所述聚合物Z的數均分子量為5000～1000000；所述聚合物W的數均分子量為5000～1000000。

4.如權利要求1所述的鋰金屬電池，其特征在于，所述聚合物Y的數均分子量為100000～1000000；所述聚合物Z的數均分子量為20000～1000000；所述聚合物W的數均分子量為20000～500000。

5.如權利要求1所述的鋰金屬電池，其特征在于，所述聚合物Z和聚合物W的共聚物的結構選自Poly(Z-c-W)、Poly(Z-b-W)、Poly(Z-b-W-b-Z)中的一種或幾種的組合。