[發明專利]一種固態金屬鋰電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202011252232.8
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112366293A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 王儷穎;王強
• 申請（專利權）人: 廣東天勁新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/134
• 分類號: H01M4/134;H01M4/62;H01M4/38;H01M10/0525;H01M10/0565;H01M4/1395;H01M10/0585
• 代理公司: 深圳市深聯知識產權代理事務所(普通合伙) 44357
• 代理人: 張琪

1.一種固態金屬鋰電池，包括金屬鋰負極、正極和聚合物電解質，其特征在于，所述金屬鋰負極進行表面改性。

2.根據權利要求1所述的固態金屬鋰電池，其特征在于，

所述聚合物電解質由鋰鹽和聚合物組成，所述聚合物選自耐高電壓的聚合物。

3.根據權利要求1所述的固態金屬鋰電池，其特征在于，

所述鋰負極的表面改性劑由聚合物和鋰鹽組成，所述聚合物選自耐低電壓的聚合物。

4.一種根據權利要求1～3任一權利要求所述的固態金屬鋰電池的制備方法，其特征在于，包括：

1)將耐低電壓聚合物和鋰鹽在有機溶劑中混合均勻，經充分攪拌涂覆于金屬鋰表面，再經真空干燥得到表面改性金屬鋰，待用；

2)將耐高電壓聚合物和鋰鹽在有機溶劑中混合均勻，經充分攪拌澆注于玻璃基體上，再經真空干燥得到聚合物電解質膜，待用；

3)將正極、聚合物電解質膜、改性鋰負極疊片，經輥壓、注入有機阻燃劑，經封裝制備得到固態金屬鋰電池。

5.根據權利要求4所述的固態金屬鋰電池的制備方法，其特征在于，步驟1)中：

所述耐低電壓聚合物選自聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚氧化丁烯中的至少一種；

所述鋰鹽選自高氯酸鋰、三氟甲磺酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、六氟磷酸鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、四氟硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰中的至少一種；

所述鋰鹽和聚合物的重量比為1∶5～1∶20。

6.根據權利要求4所述的固態金屬鋰電池的制備方法，其特征在于，步驟2)中：

所述耐高電壓聚合物選自聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯中的至少一種；

所述鋰鹽選自高氯酸鋰、三氟甲磺酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、六氟磷酸鋰、六氟砷酸鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、四氟硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰中的至少一種；

所述鋰鹽和聚合物的重量比為1∶5～1∶20。

7.根據權利要求4所述的固態金屬鋰電池的制備方法，其特征在于，步驟3)中：

所述的有機阻燃劑選自磷酸三乙酯、三氟乙基磷酸酯、三氟乙基亞磷酸酯、三苯基磷酸酯中的至少一種，所述的有機阻燃劑的用量為耐高電壓和耐低電壓聚合物總重量的1％～10％；

所述正極的活性材料選自含鋰氧化物；

所述正極由正極活性材料、導電劑和聚合物粘結劑組成。