[發明專利]全固體二次電池、制造全固體二次電池的方法、和受保護的電極

在審

• 申請號: 202011138229.3
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112701257A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 金世元;金柱植;權赫祚;金呤希;金泫錫;鄭成均;鄭昌勛
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/40;H01M4/42;H01M4/44;H01M4/46;H01M4/134;H01M10/0525;H01M10/0562;H01M10/058
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 金擬粲

1.全固體二次電池，包括：

包括正極活性材料的正極層；

負極層；以及

包括固體電解質并且設置在所述正極層和所述負極層之間的固體電解質層，

其中所述負極層包括

負極集流體，

與所述固體電解質層接觸的第一負極活性材料層，以及

設置在所述負極集流體和所述第一負極活性材料層之間的第二負極活性材料層，

其中所述第一負極活性材料層包括第一金屬并且具有比所述固體電解質的還原電位大的鋰離子還原電位，和

其中所述第二負極活性材料層包括第二金屬，并且鋰在所述第二金屬中的固溶度大于鋰在所述第一金屬中的固溶度。

2.如權利要求1所述的全固體二次電池，其中所述第一負極活性材料層具有相對于鋰0.05伏至2.5伏的鋰離子還原電位。

3.如權利要求1所述的全固體二次電池，其中

所述第一負極活性材料層的在25℃下的鋰離子擴散率等于或大于所述第二負極活性材料層的在25℃下的鋰離子擴散率，和

所述第一負極活性材料層具有1×10^-16平方厘米/秒至1×10^-3平方厘米/秒的在25℃下的鋰離子擴散率。

4.如權利要求1所述的全固體二次電池，其中鋰在所述第二金屬中的固溶度和鋰在所述第一金屬中的固溶度之間的差為10原子％或更大。

5.如權利要求1所述的全固體二次電池，其中所述第二金屬具有等于或大于所述第一金屬的莫氏硬度的莫氏硬度，和

所述第一金屬的莫氏硬度等于或大于鋰的莫氏硬度。

6.如權利要求1所述的全固體二次電池，其中所述第一金屬包括如下的至少一種：銦、硅、鎵、錫、鋁、鈦、鋯、鈮、鍺、銻、鉍、鋅、金、鉑、鈀、鐵、鈷、鉻、銫、鈰、或鑭。

7.如權利要求1所述的全固體二次電池，其中所述第二金屬包括如下的至少一種：銀、金、鉑、鈀、硅、鋁、鉍、鎂、錫、或鋅。

8.如權利要求1所述的全固體二次電池，其中所述第一負極活性材料層和所述第二負極活性材料層的至少一個包括膜形式的負極活性材料。

9.如權利要求8所述的全固體二次電池，其中

所述第一負極活性材料層包括如下的至少一種：第一金屬、鋰、或者第一金屬和鋰的合金，和

所述第二負極活性材料層包括如下的至少一種：第二金屬、鋰、或者第二金屬和鋰的合金。

10.如權利要求1所述的全固體二次電池，其中

所述第一負極活性材料層和所述第二負極活性材料層的至少一個的厚度為所述正極活性材料層的厚度的50％或更小，和

所述第一負極活性材料層和所述第二負極活性材料層的所述至少一個的厚度為10納米至100微米。

11.如權利要求10所述的全固體二次電池，其中所述第一負極活性材料層和所述第二負極活性材料層的所述至少一個的厚度為10納米至500納米。

12.如權利要求1所述的全固體二次電池，其中所述第一負極活性材料層和所述第二負極活性材料層的至少一個包括

多個顆粒形式的負極活性材料、和粘結劑。

13.如權利要求12所述的全固體二次電池，其中所述多個顆粒具有4微米或更小的平均顆粒直徑。

14.如權利要求12所述的全固體二次電池，

其中顆粒形式的負極活性材料包括無定形碳、金屬、或準金屬的至少一種，和

其中所述第一金屬和所述第二金屬各自獨立地包括所述金屬或所述準金屬。