[發(fā)明專利]鋰電極和包含所述鋰電極的鋰二次電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880037722.0
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN110741494A
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金澤京;安志玹;梁斗景;趙恩京;李初瓏
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社LG化學(xué)
• 主分類號: H01M4/134
• 分類號: H01M4/134;H01M10/052;H01M4/36;H01M4/62;H01M4/38;H01M4/1395;H01M4/04
• 代理公司: 11219 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王海川;陳海濤

1.一種鋰電極，其包含表面氧化層(原生層)，

其中所述表面氧化層具有由以下Sa(表面的算術(shù)平均高度)、Sz(表面的最大高度粗糙度)、Sp(由峰數(shù)表示的粗糙度)和Sdr(界面增加度)限定的表面特性：

(i)Sa≥1μm；

(ii)Sz≥14μm；

(iii)Sp≥1000mm^-1；且

(iv)Sdr≥0.5，

其中，所述Sa為表面的算術(shù)平均高度，其為各個點(diǎn)相對于表面的平均面的高度差的絕對值之間的平均值；所述Sz為表面的最大高度粗糙度，其為在單一表面中最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的距離；所述Sp為由峰數(shù)表示的粗糙度，其為表示峰的陡度的量度；并且所述Sdr為界面增加度，其表示展開面積(測量的形狀的表面積)相對于在從上方垂直觀察測量區(qū)域時的面積的增加率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電極，其中所述表面氧化層具有由1μm≤Sa≤2μm、15μm≤Sz≤20μm、1000mm^-1≤Spc≤1500mm^-1和0.5≤Sdr≤1.0限定的表面特性。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電極，其中所述表面氧化層具有50nm以下的厚度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰電極，其中所述表面氧化層具有10nm至50nm的厚度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電極，其中，所述鋰電極形成在集電器的一個表面上，并且所述表面氧化層形成在所述鋰電極的不與所述集電器鄰接的另一個表面上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電極，其中所述表面氧化層包含選自由Li₂O、LiOH和Li₂CO₃構(gòu)成的組中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電極，其中所述表面氧化層包含第一氧化層，其包含Li₂O；第二氧化層，其包含Li₂O和LiOH；以及第三氧化層，其包含Li₂O、LiOH和Li₂CO₃，

其中所述第一氧化層具有10nm至50nm的厚度，所述第二氧化層具有1nm至10nm的厚度，并且所述第三氧化層具有1nm至5nm的厚度。

8.一種鋰電極的制備方法，所述方法使用高溫真空沉積方法將鋰金屬沉積在集電器上。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰電極的制備方法，其中對所述鋰電極應(yīng)用壓延和刷磨工序以增加所述鋰金屬的表面粗糙度。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰電極的制備方法，其中在500℃至700℃和10^-7托至10^-3托下進(jìn)行所述高溫真空沉積方法。

11.一種鋰二次電池，其包含根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的鋰電極。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鋰二次電池，其為鋰硫二次電池。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鋰二次電池，其中所述鋰硫二次電池包含所述鋰電極作為負(fù)極，并且包含正極，所述正極包含硫和聚丙烯腈的混合物(S-PAN)。