复合负极片及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种复合负极片，所述复合负极片包括同时作为负极集流体和负极活性材料的金属箔，设置在所述金属箔一表面的固态电解质薄膜层，以及在所述固态电解质薄膜层背离所述金属箔的表面设置的类金刚石薄膜层。所述固态电解质层具有较好的导锂性能，提高复合金属负极/电解液界面离子扩散速率，提高电池倍率性能；且所述固态电解质层在可以有效隔离复合金属表面与电解液的接触，减少副反应过程，提高电池库伦效率；且所述固态电解质层还可以对复合金属负极提供有效的机械保护作用，改善复合金属负极在电化学反应过程中因体积变化造成的粉化问题，从而有效提高电池循环性能。

Composite negative electrode and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
复合负极片及其制备方法和应用
本专利技术属于电池负极
，尤其涉及一种复合负极片，一种复合负极片的制备方法，以及一种复合负极片的应用。
技术介绍
目前采用的锂离子电池制造成本较高，电池废弃会造成严重的环境问题。特别是新能源汽车用的动力电池都存在成本和续航里程的挑战。而唐永炳团队专利技术了一种新型高能量密度铝-石墨双离子电池技术，可制造全新的高效、低本储能电池。这种新型电池把传统锂离子电池的正负极进行了调整，用廉价且易得的石墨替代目前已批量应用于锂离子电池的钴酸锂、锰酸锂、三元或磷酸铁锂作为电池的正极材料；采用金属箔同时作为电池负极材料和负极集流体；电解液由常规锂盐和碳酸酯类有机溶剂组成(关于双离子电池中铝负极保护的具体
技术实现思路
，参见如唐永炳等人的中国专利技术专利，CN201711439546.7)。该电池工作原理有别于传统锂离子电池，充电过程中，正极石墨发生阴离子插层反应，而铝负极发生铝-锂合金化反应，放电过程则相反。这种新型反应机理不仅显著提高了电池的工作电压(3.8V-4.6V)，同时大幅降低电池的质量、体积及制造成本，从而全面提升了全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合负极片，其特征在于，所述复合负极片包括同时作为负极集流体和负极活性材料的金属箔，设置在所述金属箔一表面的固态电解质薄膜层，以及在所述固态电解质薄膜层背离所述金属箔的表面设置的类金刚石薄膜层。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合负极片，其特征在于，所述复合负极片包括同时作为负极集流体和负极活性材料的金属箔，设置在所述金属箔一表面的固态电解质薄膜层，以及在所述固态电解质薄膜层背离所述金属箔的表面设置的类金刚石薄膜层。


2.如权利要求1所述的复合负极片，其特征在于，所述复合负极片由所述金属箔、所述固态电解质薄膜层和所述类金刚石薄膜层组成，且所述金属箔为基底、所述固态电解质薄膜层为中间层、所述类金刚石薄膜层为最外层。


3.如权利要求1或2所述的复合负极片，其特征在于，所述金属箔选自金属箔、铜箔、铁箔、锡箔、银箔、金箔、铂箔、锌箔、铅箔、镍箔中的一种或者多种；和/或
所述固态电解质薄膜层选自锂膦氧氮层、聚丙烯腈层、聚偏二氟乙烯层、聚氧乙烯层、聚硅氧烷层、硫化物电解质层中的一种或者多种。


4.如权利要求3所述的复合负极片，其特征在于，所述金属箔的厚度为20～150μm；和/或
所述固态电解质薄膜层的厚度为20～300nm；和/或
所述类金刚石薄膜的层厚度为10～50nm。


5.如权利要求4所述的复合负极片，其特征在于，所述金属箔的厚度为50～60μm；和/或
所述固态电解质薄膜层的厚度为80～120nm；和/或
所述类金刚石薄膜的层厚度为15～20nm。


6.一种复合铝负极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供金属箔，对所述金属箔依次进行预处理、辉光清洗和离子刻蚀清洗；
在所述金属箔的表面沉积固态电解质薄膜层；
在所述固态电解质薄膜层的表面沉积类金刚石薄膜层。


7.如权利要求6所述的复合铝负极片...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐永炳，闫家肖，蒋春磊，石磊，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44