[發明專利]一種用于鋰-過渡金屬氧化物電池的負極及制備方法

在審

• 申請號: 202011576900.2
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112768647A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 徐睿;張晶;楊明;郝明明
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/58;H01M10/0525;H01M4/134;H01M4/136;H01M4/1395;H01M4/1397
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 許愛文

1.一種用于鋰-過渡金屬氧化物電池的負極，所述電池包括正極活性材料、負極、電解液以及隔膜；其特征在于：所述負極的表面會原位生成能夠提升電池負極界面穩定性的含氟保護層。

2.一種用于鋰-過渡金屬氧化物電池，其特征在于：所述電池含有權利要求1所述的負極。

3.如權利要求2所述的用于鋰-過渡金屬氧化物電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、正極制備：將正極活性材料、導電劑、粘接劑通過勻漿機均勻的分散在適量NMP溶劑中；將分散均勻的漿料涂覆在鋁箔集流體上制備成正極，經分切碾壓后獲得正極極片；

步驟二、負極制備：將一定厚度的鋰帶裁切后固定，使用油壓機將銅極耳壓合在鋰片上，并將鋰帶被銅極耳覆蓋的一側壓上相同尺寸和厚度的鋰帶進行補鋰，以避免銅極耳覆蓋處的容量損失；

步驟三、負極處理：將聚偏二氟乙烯完全溶解在N,N-二甲基甲酰胺溶劑中形成溶液；取一定量溶液通過刮刀均勻地覆蓋在步驟二的金屬鋰負極上，然后將金屬鋰負極在真空狀態下完全干燥，負極表面原位生成含氟保護層；

步驟四、電池制備及測試：以疊片的方式按金屬鋰負極、鋰電池隔膜、正極的順序依次疊制獲得鋰二次電池電芯，然后制備成鋰二次軟包電池。

4.如權利要求3所述的用于鋰-過渡金屬氧化物電池的制備方法，其特征在于，步驟一中正極活性材料為97wt％的高鎳三元；導電劑為1wt％的導電碳黑和0.5wt％導電劑碳納米管；粘接劑為1.5wt％的PVDF；其中PVDF在NMP溶劑中的占比為5wt％。

5.如權利要求3所述的用于鋰-過渡金屬氧化物電池的制備方法，其特征在于，步驟二中鋰帶厚度為0.075mm。

6.如權利要求3所述的用于鋰-過渡金屬氧化物電池的制備方法，其特征在于，步驟三中刮刀厚度H₁與含氟保護層的厚度H₂成線性關系，具體為，H₂＝0.1H₁。

7.如權利要求3所述的用于鋰-過渡金屬氧化物電池的制備方法，其特征在于，步驟三中是將聚偏二氟乙烯完全溶解在純度為99.8％的N,N-二甲基甲酰胺溶劑中，形成濃度為5‰-10‰的溶液。