The invention provides a negative collector, including a polymer, an electronic conductor material and an ionic conductor material, which are mixed in the polymer, a preparation method of the negative collector and a solid-state battery with the negative collector. The negative collector of the solid-state battery provided by the invention can make good contact with the metal lithium negative electrode, effectively suppress the dead lithium problem in the solid-state battery, and has certain anti-expansion performance. The negative collector provided by the invention, on the one hand, can avoid the shell structure and conduct electrons and ions even after the formation of dead lithium in the solid-state battery; on the other hand, the negative collector has the advantages of simple preparation, good performance, low cost and better performance of the solid-state battery with the negative collector.
【技术实现步骤摘要】
一种负极集流体及其制备方法以及固态电池
本专利技术涉及电池
,尤其涉及一种负极集流体、制备方法以及固态电池。
技术介绍
锂离子电池相比其他二次电池具有高电压、高能量密度、长循环寿命和安全性能好等优势,成为应用最广泛的可充电电池,例如作为便携式电子产品电源、电动汽车等大型移动设备的动力电池。目前成熟的电池多为使用易燃易爆的有机电解液的液态电池,存在安全隐患,采用固体电解质代替电解液发展全固态锂离子电池是解决电池安全问题的根本途径。另外,在提高电池能量密度、拓宽工作温度区间、提高生产效率方面固态电池也有较大的发展空间。然而固态电池由于负极与固态电解质之间为固固接触,固固界面由于接触不好,很容易出现枝晶的生长。枝晶是由于锂离子负极多次沉积/析出过程中,负极出现的树枝状的锂沉积物,同时负极与固态电解质之间出现空壳。枝晶生长会带来两个方面的问题:(1)枝晶会刺穿隔膜导致电池短路,正负极内部的短路电流在电池内部生热,造成电池系统热失控,进而引发电池着火甚至爆炸等一系列安全问题;(2)枝晶会增加电解质与金属锂的副反应,消耗锂活性物质,降低电池利用率。在电池充放电过程中,负极由于体积膨胀,会造成锂枝晶断裂,脱离集流体即为死锂,死锂的出现会减少可利用的活性物质,降低电池的效率和循环寿命。为了解决固态电池中的死锂问题,现有技术中有通过取消负极,直接在固态电解质上溅射负极活性材料;还有通过在固态电解质上涂覆电子导体材料如金、银、钨、镍等方式来解决。但上述方案对于第一次接触有比较好的效果,但仍无法解决死锂问题,同时还存在成本高,无法大规模应用等问题。
技术实现思路
针对现有技术 ...
【技术保护点】
1.一种负极集流体,其特征在于,包括聚合物、电子导体材料和离子导体材料,所述电子导体材料和所述离子导体材料混合在所述聚合物中。
【技术特征摘要】
1.一种负极集流体,其特征在于,包括聚合物、电子导体材料和离子导体材料,所述电子导体材料和所述离子导体材料混合在所述聚合物中。2.根据权利要求1所述的负极集流体,其特征在于,所述聚合物为聚乙烯、聚环氧丙烷、聚碳酸丙烯酯、聚硅氧烷、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚甲基丙烯酸甲酯和聚烯腈中的一种或多种或上述聚合物的多种单体的共聚。3.根据权利要求1所述的负极集流体,其特征在于,所述电子导体材料为碳黑、柯琴碳、乙炔黑、SuperP、石墨烯、氧化石墨烯、COF、MOF、单壁或者多壁碳纳米管、铜粉、铝粉、镍、钴、钛、铁、二氧化钌和二氧化钼中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的负极集流体,其特征在于,所述离子导体材料为无机固态电解质材料。5.根据权利要求1所述的负极集流体,其特征在于,所述离子导体材料为聚合物单锂离子导体材料。6.根据权利要求1所述的负极集流体,其特征在于,所述离子导体材料为所述聚合物和锂盐的混合物。7.根据权利要求6所述的负极集流体,其特征在于,所述锂盐为六氟磷酸锂(LiPF6)、六氟合砷酸锂(LiAsF6)、高氯酸锂(LiClO...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄杰,俞会根,
申请(专利权)人:北京卫蓝新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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