[發明專利]合金化負極及其制備方法、鋰離子電池

在審

• 申請號: 202010963508.7
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112103473A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 嚴睿婷;張帆;張業正;唐永炳
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院;華為技術有限公司
• 主分類號: H01M4/134
• 分類號: H01M4/134;H01M4/62;H01M4/66;H01M4/1395;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 曹柳

1.一種合金化負極，其特征在于，所述合金化負極包括：N層導電高分子層和N+1層金屬箔層，所述金屬箔層和所述導電高分子層交替疊層設置；其中，N為1～10的正整數。

2.如權利要求1所述的合金化負極，其特征在于，N層所述導電高分子層中，各單層所述導電高分子層分別獨立地選自：聚吡咯、聚苯胺、聚3，4-乙烯二氧噻吩、反式聚乙炔、聚并苯、聚丙烯腈、聚吡咯、聚對苯撐、聚苯硫醚、聚噻吩、聚對苯撐乙烯撐、聚苯胺中的至少一種導電高分子材料制成的高分子膜層；和/或

N層所述導電高分子層中，各單層所述導電高分子層的離子電導率分別獨立地為10^-6S/cm～10^-3S/cm，電子導電率分別獨立地為10¹S/cm～10⁵S/cm，彈性模量分別獨立地為0.2Mpa～10Mpa；和/或

N層所述導電高分子層中，各單層所述導電高分子層的厚度分別獨立地為100nm～2μm。

3.如權利要求1或2所述的合金化負極，其特征在于，N+1層所述金屬箔層中，各單層所述金屬箔層分別獨立地選自：鋁、錫、鋅、銻、鉍中至少一種金屬組成的金屬層；和/或

N+1層所述金屬箔層中，各單層所述金屬箔層的厚度分別獨立地為1μm～30μm。

4.如權利要求3所述的合金化負極，其特征在于，所述合金化負極中包含1～6層所述導電高分子層；和/或

所述合金化負極還設置有金屬集流體層。

5.一種合金化負極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

在第一金屬箔層表面制備第一導電高分子層，在所述第一導電高分子層背離所述第一金屬箔層的表面設置第二金屬箔層；

在所述第二金屬箔層背離所述第一導電高分子層的表面依次交替疊層制備導電高分子層和金屬箔層，得到由N層導電高分子層和N+1層金屬箔層交替疊層設置的合金化負極；其中，N為1～10的正整數。

6.如權利要求5所述的合金化負極的制備方法，其特征在于，制備導電高分子層的步驟包括：在金屬箔層表面沉積導電高分子漿料，干燥后在所述金屬箔層上形成所述導電高分子層；或者

在金屬箔層表面沉積導電高分子的前驅體漿料，聚合干燥后，在所述金屬箔層上形成所述導電高分子層。

7.如權利要求6所述的合金化負極的制備方法，其特征在于，設置所述第二金屬箔層后，還包括步驟：對所述第一金屬箔層-第一導電高分子層-第二金屬箔層的復合結構進行壓實處理；和/或

得到由N層導電高分子層和N+1層金屬箔層交替疊層設置的合金化負極后，還包括步驟：對所述合金化負極進行壓實處理。

8.如權利要求5～7任一所述的合金化負極的制備方法，其特征在于，得到所述合金化負極后，還包括步驟，在所述合金化負極一表面制備金屬集流體層。

9.如權利要求8所述的合金化負極的制備方法，其特征在于，在所述合金化負極的一表面制備金屬集流體層的步驟包括：在真空度為7×10^-3Pa～9×10^-3Pa，壓強為2.0Pa～3.0Pa，濺射電流為30mA～50mA的惰性氣氛下，在所述合金化負極一表面的金屬箔層上濺射金屬材料，形成金屬集流體層。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池的負極包含有如權利要求1～4任一所述的合金化負極，或者包含有如權利要求5～9任一所述方法制備的合金化負極。