用于锂二次电池的锂离子渗透隔板及制造方法技术

一种锂二次电池，包括阴极、阳极以及设置在阴极和阳极之间的弹性复合物隔板，其中所述弹性复合物隔板包括高弹性聚合物和从按重量计1％至按重量计99％的无机固体电解质颗粒，并且所述颗粒被分散在所述高弹性聚合物中或被所述高弹性聚合物结合，其中所述弹性复合物隔板具有从50nm至100μm的厚度以及在室温从10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于锂二次电池的锂离子渗透隔板及制造方法
[0001]领域
[0002]本公开内容涉及包括锂离子电池和锂金属电池的可再充电锂电池的领域，并且特别地涉及无阳极可再充电锂金属电池(anode
‑
less rechargeable lithium metal battery)及其制造方法，所述无阳极可再充电锂金属电池最初在制造该电池时不具有锂金属作为阳极活性材料。
[0003]背景
[0004]锂离子电池和锂(Li)金属电池(包括锂
‑
硫电池、Li
‑
空气电池等)被认为是电动交通工具(EV)、混合电动交通工具(HEV)和便携式电子装置诸如笔记本电脑和移动电话的有前景的电源。与作为阳极活性材料的任何其他金属或金属插入的化合物(除了Li
4.4
Si外)相比，锂金属具有最高的容量(3,861mAh/g)。因此，一般来说，可再充电的Li金属电池比锂离子电池具有明显更高的能量密度。
[0005]历史上，可再充电的锂金属电池是使用与锂金属阳极偶联的、作为阴极活性材料的、具有高比容量的非锂化的化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种锂二次电池，包括阴极、阳极以及设置在所述阴极和所述阳极之间的弹性复合物隔板，其中所述弹性复合物隔板包括高弹性聚合物和从按重量计1％至按重量计99％的无机固体电解质颗粒，并且所述颗粒分散在所述高弹性聚合物中或被所述高弹性聚合物结合，其中所述弹性复合物隔板具有从50nm至100μm的厚度以及在室温从10
‑8S/cm至5x 10
‑2S/cm的锂离子传导率，并且所述高弹性聚合物当在没有任何添加剂分散在其中的情况下测量时具有从2％至1,000％的完全可恢复的拉伸应变。2.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述电池是锂金属电池，并且所述阳极具有阳极集电器，但是当制造所述电池时和在所述电池的充电或放电操作之前，所述阳极最初不具有锂或锂合金作为由所述阳极集电器支撑的阳极活性材料。3.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述电池是锂金属电池，并且所述阳极具有阳极集电器和一定量的锂或锂合金作为由所述阳极集电器支撑的阳极活性材料。4.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述电池是锂离子电池，并且所述阳极具有阳极集电器和由所述阳极集电器支撑的阳极活性材料层，其中所述阳极活性材料选自由以下项组成的组：(a)硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、锑(Sb)、磷(P)、铋(Bi)、锌(Zn)、铝(Al)、钛(Ti)、镍(Ni)、钴(Co)和镉(Cd)；(b)Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Zn、Al、Ti、Ni、Co或Cd与其他元素的合金或金属间化合物；(c)Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、Zn、Al、Ti、Fe、Ni、Co、V或Cd的氧化物、碳化物、氮化物、硫化物、磷化物、硒化物和碲化物，以及它们的混合物、复合物或含锂的复合物；(d)Sn的盐和氢氧化物；(e)钛酸锂、锰酸锂、铝酸锂、锂钛铌氧化物、含锂的钛氧化物、锂过渡金属氧化物、ZnCo2O4；(f)碳或石墨颗粒；(g)其预锂化的形式；及(h)其组合。5.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述无机固体电解质材料选自氧化物类型、硫化物类型、氢化物类型、卤化物类型、硼酸盐类型、磷酸盐类型，锂磷氧氮化物(LiPON)、石榴石类型、锂超离子导体(LISICON)类型、钠超离子导体(NASICON)类型，或其组合。6.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述高弹性聚合物包含聚合物链的交联的网络，在所述聚合物链的交联的网络中具有醚键、腈衍生的键、苯并过氧化物衍生的键、环氧乙烷键、环氧丙烷键、乙烯醇键、氰基树脂键、三丙烯酸酯单体衍生的键、四丙烯酸酯单体衍生的键或其组合。7.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述弹性聚合物包含聚合物链的交联的网络，所述聚合物链选自含腈的聚乙烯醇链、氰基树脂链、季戊四醇四丙烯酸酯链、季戊四醇三丙烯酸酯链、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)链、乙二醇甲基醚丙烯酸酯(EGMEA)链、丙烯酸衍生的链、聚乙烯醇链或其组合。8.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述弹性聚合物包括弹性体，所述弹性体选自天然聚异戊二烯、合成聚异戊二烯、聚丁二烯、氯丁橡胶、聚氯丁二烯、丁基橡胶、苯乙烯
‑
丁二烯橡胶、丁腈橡胶、乙烯丙烯橡胶、乙烯丙烯二烯橡胶、基于茂金属的聚(乙烯
‑
共
‑
辛烯)弹性体、聚(乙烯
‑
共
‑
丁烯)弹性体、苯乙烯
‑
乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯弹性体、表氯醇橡胶、聚丙烯酸橡胶、有机硅橡胶、氟硅橡胶、全氟弹性体、聚醚嵌段酰胺、氯磺化的聚乙烯、乙烯
‑
醋酸乙烯酯、热塑性弹性体、蛋白质节肢弹性蛋白、蛋白质弹性蛋白、环氧乙烷
‑
表氯醇共聚物、聚硅氧烷、聚氨酯、氨基甲酸酯
‑
脲共聚物、氨基甲酸酯
‑
丙烯酸共聚物、其共聚物、其磺化的形式或其组合。9.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述弹性聚合物还包含从按重量计0.1％至
按重量计30％的锂离子传导添加剂，所述锂离子传导添加剂在组成或结构上不同于所述无机固体电解质颗粒。10.根据权利要求9所述的锂二次电池，其中所述锂离子传导添加剂包括锂盐，所述锂盐选自高氯酸锂(LiClO4)、六氟磷酸锂(LiAsF6)、硼氟化锂(LiBF4)、六氟砷化锂(LiAsF6)、三氟甲烷磺酸锂(LiCF3SO3)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)、双(草酸)硼酸锂(LiBOB)、草酰二氟硼酸锂(LiBF2C2O4)、硝酸锂(LiNO3)、氟烷基磷酸锂(LiPF3(CF2CF3)3)、双全...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博增，
申请(专利权)人：环球石墨烯集团公司，
类型：发明
国别省市：