[發(fā)明專利]用于鋰二次電池的負(fù)極、制備所述負(fù)極的方法和包括所述負(fù)極的鋰二次電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980017818.5
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN111868970B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡午秉;禹相昱;金帝映
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社LG新能源
• 主分類號(hào): H01M4/13
• 分類號(hào): H01M4/13;H01M4/36;H01M4/139;H01M4/04;H01M10/0525
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

1.一種用于鋰二次電池的負(fù)極，包括：

負(fù)極集電器；

第一負(fù)極活性材料層，所述第一負(fù)極活性材料層形成在所述負(fù)極集電器上并且包括第一負(fù)極活性材料，其中所述第一負(fù)極活性材料為選自由以下各者構(gòu)成的組中的一種或多種負(fù)極活性材料：碳基材料；選自由Si、Sn、Al、Sb、Zn、和它們的氧化物構(gòu)成的組中的一種或多種；和選自由Co_x1O_y1、Ni_x2O_y2、Fe_x3O_y3、TiO₂、MoO₂、V₂O₅和Li₄Ti₅O₁₂構(gòu)成的組的金屬氧化物，其中1≤x1≤3,1≤y1≤4,1≤x2≤3,1≤y2≤4,1≤x3≤3,1≤y3≤4；和

第二負(fù)極活性材料層，所述第二負(fù)極活性材料層形成在所述第一負(fù)極活性材料層上并且包括第二負(fù)極活性材料，在所述第二負(fù)極活性材料的表面上形成有聚合物涂層，其中所述第二負(fù)極活性材料層包含鋰，并且其中所述第二負(fù)極活性材料是選自由鋰化石墨烯、鋰化硅、和鋰化石墨構(gòu)成的組中的一種或多種；

其中用預(yù)鋰化溶液浸漬包括所述第一負(fù)極活性材料層和所述第二負(fù)極活性材料層的所述負(fù)極以進(jìn)行預(yù)鋰化，所述第二負(fù)極活性材料層中的鋰擴(kuò)散到所述第一負(fù)極活性材料層，使得所述第一負(fù)極活性材料層包含鋰，并且所述鋰以鋰離子形式擴(kuò)散或以與所述第一負(fù)極活性材料結(jié)合的形式存在。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰二次電池的負(fù)極，其中所述聚合物涂層選自由聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜和聚砜構(gòu)成的組。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰二次電池的負(fù)極，其中所述第一負(fù)極活性材料是硅基負(fù)極活性材料和碳基負(fù)極活性材料的混合負(fù)極活性材料，其中所述硅基負(fù)極活性材料與所述碳基負(fù)極活性材料的重量比為1:99至50:50。

4.一種制備權(quán)利要求1所述的用于鋰二次電池的負(fù)極的方法，包括以下步驟：

在負(fù)極集電器上形成包括第一負(fù)極活性材料的第一負(fù)極活性材料層；

在第二負(fù)極活性材料的表面上形成聚合物涂層；

在所述第一負(fù)極活性材料層上形成第二負(fù)極活性材料層，所述第二負(fù)極活性材料層包括表面上形成有所述聚合物涂層的所述第二負(fù)極活性材料并且包含鋰；和

用預(yù)鋰化溶液浸漬其中在所述負(fù)極集電器上形成所述第一負(fù)極活性材料層和所述第二負(fù)極活性材料層的所述負(fù)極以進(jìn)行預(yù)鋰化，從而使鋰被包含在所述第一負(fù)極活性材料層中。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述預(yù)鋰化溶液包括可電離的鋰鹽和有機(jī)溶劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述浸漬在10℃至200℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行2小時(shí)至48小時(shí)。

7.一種鋰二次電池，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰二次電池的負(fù)極。