金属锂负极及其制备方法、锂离子电池技术

技术编号:29681303 阅读:31 留言:0更新日期:2021-08-13 22:05
本发明专利技术属于电池技术领域,尤其涉及一种金属锂负极及其制备方法,以及一种锂离子电池。其中,金属锂负极包括若干叠层贴合设置的锂金属复合片,所述锂金属复合片包括:金属集流体网、结合在所述金属集流体网至少一表面的导电碳材料层,以及沉积在所述导电碳材料层表面的锂金属层。本发明专利技术金属锂负极,可有效降低负极工作表面的电流密度的影响,抑制锂枝晶的生长,对高倍率锂金属电池的应用具有积极效果。当该金属锂负极应用到电池中时,可有效提升电池材料的倍率性能,提升电池循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
金属锂负极及其制备方法、锂离子电池
本专利技术属于电池
,尤其涉及一种金属锂负极及其制备方法,以及一种锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池,由于具备比能量高、循环寿命长、无记忆效应等优点,广泛应用于手机、电脑、相机、电动汽车等领域。随着科学技术的不断发展,各个应用领域对锂离子电池的性能都提出了更高的要求,其中,最为迫切的就是在保证安全的前提下提高锂离子电池的能量密度。目前,行业都在追求更高的锂电池能量密度,这也是反映电池技术的重要指标。为此,需要采用更高克容量的正负极材料。锂金属负极,作为下一代锂电池理想电极材料,具有超高理论比容量(3860mAhg-1)和极低的电化学电位(-3.04Vvs标准氢电极)。目前,全世界已对锂金属材料做了广泛的研究,锂金属电池在通向应用的道路上也得到了一定的推进。但是,锂金属本身的化学、电化学活泼性等特点,极易和其他物质发生反应并产生副产物。除此之外,锂离子在负极工作表面沉积过程中,由于锂金属电极表面各点位电势的有着微小的区别,会使得锂离子的沉积过程变得较为复杂。由于各点位沉积速度不同,锂离子最终的沉积本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属锂负极,其特征在于,所述金属锂负极包括若干叠层贴合设置的锂金属复合片,所述锂金属复合片包括:金属集流体网、结合在所述金属集流体网至少一表面的导电碳材料层,以及沉积在所述导电碳材料层表面的锂金属层。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属锂负极,其特征在于,所述金属锂负极包括若干叠层贴合设置的锂金属复合片,所述锂金属复合片包括:金属集流体网、结合在所述金属集流体网至少一表面的导电碳材料层,以及沉积在所述导电碳材料层表面的锂金属层。


2.如权利要求1所述的金属锂负极,其特征在于,所述金属锂负极包括3~25层/mm叠层贴合设置的锂金属复合片;
和/或,以若干叠层贴合设置的所述锂金属复合片形成的侧表面作为负极工作表面。


3.如权利要求1或2所述的金属锂负极,其特征在于,所述导电碳材料层的厚度为0.3~3μm;
和/或,所述锂金属层的面容量为0.2~10mAh/cm2;
和/或,所述锂金属复合片中,所述导电碳材料层与所述金属集流体网的质量比为1:(5~15);
和/或,所述导电碳材料层包括:导电碳材料和粘结剂,其中,所述导电碳材料选自:炭黑、导电石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯中的至少一种;所述粘结剂选自:聚四氟乙烯、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、环氧树脂中的至少一种。


4.如权利要求3所述的金属锂负极,其特征在于,所述金属集流体网包括:铜、镍、钛中的至少一种金属;
和/或,所述金属集流体网的网孔长度和宽度分别独立地为0.5~2mm;所述金属集流体网的面密度为150~500g/m2;
和/或,所述金属集流体网的厚度为15~45μm;
和/或,所述导电碳材料层中,所述导电碳材料和所述粘结剂的质量比为(1~2):(0.4~3.5)。


5.一种金属锂负极的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
获取金属集流体网,将导电碳材料结合到所述金属集流体网的至少一表面,形成导电碳材料层;
在所述导电碳材料层表面沉积金属锂,形成锂金属层,得到锂金属复合片;
将若干所述锂金属复合片叠层贴合设置,得到金属锂负极。


6.如权利要求5所述的金属锂负极的制备方法,其特征在于,将导电碳材料结合到所述金属集流体网表面的步骤包括:对所述金属集流体网进行化学修饰处理后,将所述导电碳材料与粘结剂的混合浆料沉积在所述金属集流体网的至少一表面,干燥形成所述导电碳材料层;
和/或,在所述导电碳材...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁伟
申请(专利权)人:恒大新能源技术深圳有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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