[發明專利]一種可充放固體電池用多功能復合負極片、制備方法及二次電池

在審

• 申請號: 202010132218.8
• 申請日: 2020-02-29
• 公開（公告）號: CN111293317A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 凌仕剛;李山山;朱衛泉;蘇迎春
• 申請（專利權）人: 天津國安盟固利新材料科技股份有限公司;中信國安盟固利電源技術有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M10/0525;H01M4/62
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;范國鋒

1.一種可充放固體電池用多功能復合負極片，其特征在于，所述多功能復合負極片包括負極集流體層和負極離子導通電子絕緣層以及位于負極集流體層和負極離子導通電子絕緣層之間的負極活性物質層。

2.根據權利要求1所述的多功能復合負極片，其特征在于，所述負極活性物質層包括多個負極活性物質組件，所述負極活性物質組件由負極材料、粘結劑、電子導電添加劑和離子導電添加劑制得，

所述負極活性物質層與所述負極離子導通電子絕緣層可通過二維或三維堆垛結構分布。

3.根據權利要求1所述的多功能復合負極片，其特征在于，所述負極材料為可用于鋰離子、鈉離子、鉀離子、鎂離子、鋁離子二次電池的負極材料中的至少一種，所述負極材料選自包括但不限于金屬及其合金、碳負極材料、鈦酸鋰、含硅負極、含錫負極、過渡金屬化合物負極中的至少一種，

所述過渡金屬化合物以A_xB_y表示，其中，A為可變價的過渡金屬元素，包括但不限于Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Zn、Ru、Mo、Sn、Sb、Co中的至少一種；B為非金屬元素，包括但不限于C、F、O、S、N中的至少一種，優選地，所述過渡金屬化合物選自二氧化鈦、一氧化錫、二氧化錫、二氧化錳中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的多功能復合負極片，其特征在于，離子導通電子絕緣層包括離子導電材料，所述離子導電材料為可形成離子導電網絡的適用于鋰離子、鈉離子、鉀離子、鎂離子、鋁離子固體電解質的材料中的至少一種，

優選地，所述離子導電材料由聚環氧乙烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、磷酸鈦鋁鋰、鋰鑭鋯氧化合物、鋰鍺磷硫化合物、鋰磷氮氧化合物、鋰鑭鈦氧化合物、六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、聚丙烯碳酸酯、聚乙烯碳酸酯等中的至少一種通過物理或化學鍵作用構成。

5.根據權利要求2所述的多功能復合負極片，其特征在于，所述多個負極活性物質組件以二維層狀結構分布。

6.根據權利要求3所述的多功能復合負極片，其特征在于，所述多個負極活性物質組件以三維堆垛結構分布，優選為呈三維規則或不規則分布，優選為等間隔結構分布或三維叉齒結構分布，所述三維叉齒結構分布優選為齒形陣列結構分布，更優選為矩形齒陣列式分布、三角齒陣列式分布或梯形齒陣列式分布中的至少一種。

7.根據權利要求5或6所述的多功能復合負極片，其特征在于，所述多個負極活性物質組件中的負極材料不同。

8.根據權利要求5或6所述的多功能復合負極片，其特征在于，所述多個負極活性物質組件中的負極材料相同，負極材料的濃度不同。

9.一種權利要求1至8之一所述的多功能復合負極片的制備方法，其特征在于，所述方法包括在負極集流體層上依次形成負極活性物質層和負極離子導通電子絕緣層，

優選地，將所述負極活性物質層和離子導通電子絕緣層通過噴涂、等間隔擠壓式涂布、帶掩模結構的濺射或輥壓、流延、化學氣相沉積、原子層沉積、3D打印、脈沖激光沉積等中的至少一種方式形成。

10.一種包含權利要求1至8之一所述的多功能復合負極片的二次電池。