负极集流体及其制备方法和锂金属电池技术

本申请提供一种锂金属电池的负极集流体，包括：开设有多个孔道的集流体基体、填充于所述集流体基体的孔道中的溶锂剂、附着于所述孔道的孔壁上且位于所述孔道的孔壁与所述溶锂剂之间的锁定层。所述溶锂剂为具备溶解锂金属能力的液体或凝胶体。所述锁定层用于将所述溶锂剂束缚在所述集流体基体的孔道中。本申请还提供该种应用该负极集流体的锂金属电池和该负极集流体的制备方法。所述负极集流体将锂离子锁定在集流体基体的孔道中并以液体或凝胶体的形式储存，可减少锂沉积所带来的体积膨胀，同时减少锂枝晶的产生，极大地提高电池的安全性。安全性。安全性。

【技术实现步骤摘要】
负极集流体及其制备方法和锂金属电池


[0001]本申请涉及锂电池
，具体涉及一种负极集流体及其制备方法，以及应用该负极集流体的锂金属电池。

技术介绍

[0002]锂金属电池的核心部件主要包括正极、负极、电解液和隔膜。通常采用金属箔作为集流体，将包含正极活性材料和粘合剂的正极浆料涂覆在正极集流体上形成正极；将包含负极活性材料和粘合剂的负极浆料涂覆在负极集流体上形成负极。隔膜位于正极与负极之间；电解液填充在正极与隔膜之间、负极与隔膜之间。充电时，锂离子从正极材料的晶格中脱出，经过电解液后沉积到负极中；放电时锂离子从负极中脱出，经过电解液后插入到正极材料的晶格中。在充放电过程中，锂离子的循环沉积和脱离，会造成电芯体系的膨胀收缩变化，同时由于锂离子的沉积不均匀会形成锂枝晶，从而降低库伦效率和引起安全问题(锂枝晶刺穿隔膜后会引起短路带来极大的安全风险)。

技术实现思路

[0003]本申请实施例第一方面提供了一种锂金属电池的负极集流体，包括：
[0004]多孔的集流体基体，所述集流体基体中开设有多个孔道；<br/>[0005]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂金属电池的负极集流体，其特征在于，包括：多孔的集流体基体，所述集流体基体中开设有多个孔道；溶锂剂，填充于所述集流体基体的孔道中，所述溶锂剂为具备溶解锂金属能力的液体或凝胶体；锁定层，附着于所述孔道的孔壁上且位于所述孔道的孔壁与所述溶锂剂之间，所述锁定层用于将所述溶锂剂束缚在所述集流体基体的孔道中。2.根据权利要求1所述的负极集流体，其特征在于，每一个孔道的孔径小于100μm；且所述集流体基体的孔隙率为20％～85％。3.根据权利要求1所述的负极集流体，其特征在于，所述集流体基体的厚度为5μm～150μm。4.根据权利要求1所述的负极集流体，其特征在于，所述溶锂剂包括选自具备络合锂离子能力的芳香烃类小分子化合物或含芳香烃类基团的聚合物、具备络合锂离子能力的小分子溶剂、以及具备络合锂离子能力的聚合物中的至少一种；所述具备络合锂离子能力的小分子溶剂包括醚类溶剂、胺类小分子溶剂、硫醚、醇类小分子溶剂；所述具备络合锂离子能力的聚合物包括聚醚类聚合物、聚胺类聚合物、聚硫醇类聚合物。5.根据权利要求4所述的负极集流体，其特征在于，所述溶锂剂中锂的体积摩尔浓度为0.1M～10M。6.根据权利要求4或5所述的负极集流体，其特征在于，所述芳香烃类小分子化合物包括联苯、萘、菲、蒽、并四苯、芘；所述含芳香烃类基团的聚合物包括含有联苯、萘、菲、蒽、并四苯、芘的芳香基团的聚合物；所述醚类溶剂包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、聚乙二醇二甲醚，以及四氢呋喃、四氢吡喃、2
‑
甲基四氢呋喃、1,3
‑
二氧戊环、4
‑
甲基
‑
1,3二氧戊环、1,4
‑
二氧六环、二甲醚、异丙醚、正丁基醚、二丁醚、二甲氧甲烷、二甲氧丙烷、二甘醇二甲醚、12
‑
冠醚
‑
4、15
‑
冠醚
‑
5、18
‑
冠醚
‑
6；所述胺类小分子溶剂包括乙二胺二甲胺、乙二胺四甲胺、二乙二胺四甲胺；所述硫醚类小分子溶剂包括但不限于乙二硫醇二甲硫醚、乙二硫醇二乙硫醚、二乙二硫醇二甲硫醚、四乙二硫醇二甲硫醚；所述醇类小分子溶剂包括己醇、庚醇、辛醇、壬醇以及高级脂肪醇、聚乙二醇、聚乙二醇单甲醚；所述聚醚类聚合物包括聚环氧乙烷、聚环氧丙烷；所述聚胺类聚合物包括聚乙二胺、聚甲基乙二胺；所述聚硫醇类聚合物包括聚乙二硫醇、甲基聚乙二硫醇。7.根据权利要求1所述的负极集流体，其特征在于，所述锁定层的材料选自聚偏氟乙烯、聚环氧乙烷、聚丙烯酸、丁苯橡胶、羧甲基纤维素、聚吡咯、聚丙烯腈、植物纤维、石墨烯、氧化石墨烯、硬碳、软碳、石墨、C3N...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏圣安，王平华，雷丹，杨俊峰，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：