多孔集流体及其制备方法和锂电池技术

技术编号:18974209 阅读:548 留言:0更新日期:2018-09-19 04:20
多孔集流体及其制备方法和锂电池,所述多孔集流体包括具有孔洞结构的集流体基体,集流体基体表面以及孔内表面附着有固体电解质层,固体电解质层至少为一层。将该多孔集流体作为锂电池的负极极片,负极极片上无需填充电极活性物质,本发明专利技术采用三维多孔集流体,并在集流体基体表面和孔内附着固体电解质层,集流体基体内部有大量空间可以容纳锂电池充电时沉积的锂,在锂反复沉积与脱出的过程中,集流体本身的体积保持不变,减小锂金属在循环过程中体积反复变化带来的不利影响,同时固体电解质层可以抑制锂枝晶的形成,提高锂电池的循环性能。本发明专利技术在电池制作时不直接使用锂金属,不需要严苛的环境控制,降低了锂电池的制作成本。

【技术实现步骤摘要】
多孔集流体及其制备方法和锂电池
本专利技术属于锂电池
,尤其涉及一种多孔结构的集流体及其制备方法和锂电池。
技术介绍
近年来,随着便携式电子设备、电动汽车、电网储能技术的快速发展,人们对高能量密度、高安全性的电池和储能系统的需求越来越迫切。在已经商业化的电化学储能装置中,锂离子电池因具有能量密度高、循环寿命长等优点,成为了人们的最佳选择。然而,受到电极材料的限制,如何进一步提高锂离子电池能量密度的研究进展较为缓慢。石墨是目前应用最广泛的锂离子电池负极材料,但其理论容量仅为372mAh/g,越来越难以满足人们对高能量密度电池的需求。相比于石墨负极,锂金属负极的理论容量明显更高,达到3860mAh/g;而且锂金属电极具有最负的电势,达到-3.040V(vs.标准氢电极)。因此使用锂金属负极的电池有望在未来实现大规模应用。然而,使用锂金属负极的锂电池还存在一些固有的缺陷。目前,锂金属负极在电池上的应用的最大阻碍在于锂金属的循环稳定性以及安全性。在锂电池循环过程中,锂离子在锂金属表面反复沉积与脱离,极易导致锂金属表面平整度下降和电流密度分布不均匀,进而形成锂枝晶,带来安全隐患。而且在锂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多孔集流体,包括具有孔洞结构的集流体基体,其特征在于:所述集流体基体表面以及孔内表面附着有固体电解质层,所述固体电解质层至少为一层。

【技术特征摘要】
1.多孔集流体,包括具有孔洞结构的集流体基体,其特征在于:所述集流体基体表面以及孔内表面附着有固体电解质层,所述固体电解质层至少为一层。2.如权利要求1所述的多孔集流体,其特征在于:所述固体电解质层含有聚合物和锂盐。3.如权利要求2所述的多孔集流体,其特征在于:所述聚合物是聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯—六氟丙烯共聚物、烷基化聚乙烯氧化物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、羧甲基纤维素钠、醋酸丙酸纤维素、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸乙酯、聚乙烯醇、乙烯—醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯、三聚氰胺甲醛、尿素甲醛、顺丁烯二酸酐及其衍生物和酯类的共聚物、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚硅氧烷、明胶、淀粉中的至少一种;或者所述聚合物是含有聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯—六氟丙烯共聚物、烷基化聚乙烯氧化物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、羧甲基纤维素钠、醋酸丙酸纤维素、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸乙酯、聚乙烯醇、乙烯—醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯、三聚氰胺甲醛、尿素甲醛、顺丁烯二酸酐及其衍生物和酯类的共聚物、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚硅氧烷中的至少两种的共聚物。4.如权利要求2或3所述的多孔集流体,其特征在于:所述锂盐是LiClO4、LiPF6或Rf取代部分F-,LiBF4或Rf取代部分F-、LiAsF6或Rf取代部分F-、LiSbF6或Rf取代部分F-、LiB(C2O4)2、LiCF3SO3、LiCnF2n+1SO3(n≥2)、LiC(CF3SO2)3、LiC(CnF2n+1SO2)3、LiCF3CO2、LiCnF2n+1CO2(n≥2)、LiC2F4(SO3)2、LiN(FSO2)2、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiN(CnF2n+1SO2)2、LiN(RfOSO2)2中的至少一种。5.如权利要求2或3所述的多孔集流体,其特征在于:所述固体电解质层含有无机填料,所述无机填料的质量占固体电解质层总质量的0%~80%。6.如权利要求5所述的多孔集流体,其特征在于:所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:王昊鹏徐延铭李俊义李素丽
申请(专利权)人:珠海光宇电池有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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