一种3D亲锂金属集流体负极结构及其制备方法技术

技术编号:41268523 阅读:21 留言:0更新日期:2024-05-11 09:23
本发明专利技术公开一种3D亲锂金属集流体负极结构及其制备方法,包括铜箔和设于所述铜箔两侧的平整光滑的亲锂金属镀层,所述亲锂金属镀层用于引导锂离子定向沉积,镀层厚度基于亲锂金属种类和电镀工艺得到,镀层的结构形状采用局部电镀实现3D结构。本发明专利技术的3D亲锂金属集流体负极结构及其制备方法,通过在铜箔上下两面镀亲锂性金属制备3D亲锂金属集流体负极,引导锂离子均匀沉积,缓解锂枝晶的生成,提升电池的安全性和循环使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂二次电池,尤其涉及一种3d亲锂金属集流体负极结构及其制备方法。


技术介绍

1、锂电池由于具有高能量密度、循环寿命长的特点被广泛应用于各个领域。锂离子电池是目前应用范围最广泛的电池,但由于石墨负极比容量372mah/g的限制,锂离子电池的能量密度已达到顶点,难以再突破。金属锂具有理论比容量高(3860mah/g)、氧化还原电位低(相对标准氢电极-3.04 v)、密度低(0.59g cm-3)的特点,被认为是突破锂离子电池瓶颈的重要材料,因此发展金属锂电极电池及其相关重要技术是突破锂离子电池瓶颈的关键。

2、金属锂既可以作为负极材料也可以作为集流体,但是锂离子二次电池需要克服安全性问题和可循环性问题才可以实现商业化。归根结底,这些问题都是由于锂在电化学循环过程中不断沉积-脱出引起锂金属负极表面生成锂枝晶造成的。锂离子电池目前以铜箔作为集流体,锂金属在铜箔上沉积时会形成枝晶,锂枝晶不仅会与电解液反应还会刺穿隔膜造成电池短路。

3、同时,集流体的材料的表面结构对锂离子电池的性能有重要的影响,铜箔集流体表面粗糙度低,与活性负极本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种3D亲锂金属集流体负极结构,其特征在于,包括铜箔和设于所述铜箔两侧的平整光滑的亲锂金属镀层,所述亲锂金属镀层用于引导锂离子定向沉积,镀层厚度基于亲锂金属种类和电镀工艺得到,镀层的结构形状采用局部电镀实现3D结构。

2.根据权利要求1所述的3D亲锂金属集流体负极结构,其特征在于,所述亲锂金属镀层中的亲锂金属为铜、锡、镁、铟、银、锌中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的3D亲锂金属集流体负极结构,其特征在于,镀层厚度为2-3μm。

4.根据权利要求3所述的3D亲锂金属集流体负极结构,其特征在于,所述铜箔两侧的亲锂金属镀层的厚度均匀且一致,镀层形状...

【技术特征摘要】

1.一种3d亲锂金属集流体负极结构,其特征在于,包括铜箔和设于所述铜箔两侧的平整光滑的亲锂金属镀层,所述亲锂金属镀层用于引导锂离子定向沉积,镀层厚度基于亲锂金属种类和电镀工艺得到,镀层的结构形状采用局部电镀实现3d结构。

2.根据权利要求1所述的3d亲锂金属集流体负极结构,其特征在于,所述亲锂金属镀层中的亲锂金属为铜、锡、镁、铟、银、锌中的任意一种。

【专利技术属性】
技术研发人员:张济川彭希虹曾昕韦向红王乾肖海燕戈志敏
申请(专利权)人:惠州赣锋锂电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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