一种复合铜集流体及其制备方法和无负极锂金属电池技术

本申请涉及锂金属电池技术领域，尤其涉及一种复合铜集流体及其制备方法和无负极锂金属电池；所述复合铜集流体包括：铜集流体，以及包覆在铜集流体表面的锌涂层；锌涂层的原料包括锌粉末和含锂黏粘剂；复合铜集流体中锌的平均活性载量为0.01mg/cm<supgt;2</supgt;～0.15mg/cm<supgt;2</supgt;；通过在铜集流体表面设置锌涂层，并控制复合铜集流体中锌的平均活性载量以及锌涂层的具体组成，可以在无负极锂金属电池的电化学活化过程中，使得负极材料的锌涂层中锌与无负极锂金属电池中的锂反应并原位生成锂锌镀层，以调节锂金属电池中的锂沉积/剥离行为，还提升了无负极锂金属电池的循环效率与循环稳定性；同时锌涂层的成本较低，可大幅减少无负极锂金属电池的铜集流体的改造成本。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂金属电池，尤其涉及一种复合铜集流体及其制备方法和无负极锂金属电池。

技术介绍

1、锂金属电池一般具有较高的比容量(一般可达到3861mah·g-1)和最低的工作电位(-3.04v/标准氢电极)，因此其具有较高的能量密度，这使得锂金属电池被认为是最有前途的可充电的电池类型之一。而为了充分发挥锂金属电池的高能量密度优势，非常需要集成超薄的锂金属负极(例如锂金属负极的厚度<25μm)甚至初始无锂负极。然而超薄锂金属存在机械加工性能差、在普通环境条件下与水分和氧气的化学反应性高以及电化学可逆性差的缺点。由于初始无锂金属的无负极锂金属电池可避免直接使用金属锂作为负极，因此可以最大化电池能量密度，因此较超薄锂金属具有显著的优越性。

2、在该无负极锂金属电池中正极主要负责提供活性锂，而金属锂在电池充电过程中沉积在集流体上并在随后的电池放电过程中被剥离，因此集流体上的电化学锂沉积行为在初始无锂负极的电化学可逆性中起着至关重要的作用；但是在沉积锂过程中，往往会形成机械耐久性和电化学可逆性较差的锂枝晶和多孔锂沉积物，当具有高表面积的枝晶状锂与电解本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合铜集流体，其特征在于，所述复合铜集流体包括：铜集流体，以及包覆在所述铜集流体表面的锌涂层；

2.根据权利要求1所述的复合铜集流体，其特征在于，所述复合铜集流体中锌的平均活性载量为0.03mg/cm2～0.12mg/cm2。

3.根据权利要求1所述的复合铜集流体，其特征在于，所述锌涂层的厚度为4μm～15μm。

4.根据权利要求1或3所述的复合铜集流体，其特征在于，以质量分数计，所述锌涂层的原料包括：

5.根据权利要求1所述的复合铜集流体，其特征在于，所述铜集流体包括铜箔，所述铜箔的厚度为8μm～12μm。p>

6.一种制...

【技术特征摘要】

1.一种复合铜集流体，其特征在于，所述复合铜集流体包括：铜集流体，以及包覆在所述铜集流体表面的锌涂层；

2.根据权利要求1所述的复合铜集流体，其特征在于，所述复合铜集流体中锌的平均活性载量为0.03mg/cm2～0.12mg/cm2。

3.根据权利要求1所述的复合铜集流体，其特征在于，所述锌涂层的厚度为4μm～15μm。

4.根据权利要求1或3所述的复合铜集流体，其特征在于，以质量分数计，所述锌涂层的原料包括：

5.根据权利要求1所述的复合铜集流体，其特征在于，所述铜集流体包括铜箔，所述铜箔的厚度为8μm～12μm。

6.一种制备如权利要求1-5任一项所述的复合铜集流体的方法，其特征在于，所述方法包括：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖成龙，张薇，陈东，杨丽，李宇航，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：