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具有聚合物复合层的电化学电池单元设计制造技术

技术编号:44207610 阅读:23 留言:0更新日期:2025-02-06 18:41
本公开涉及具有聚合物复合层的电化学电池单元设计。一种电化学电池单元具有阴极、锂金属阳极、该阴极与该锂金属阳极之间的隔膜、液体电解质以及将该锂金属阳极结合到该隔膜的聚合物复合层。该聚合物复合层包含交联聚合物主链、聚乙二醇、聚己内酯和一种或多种锂盐。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及使用高能量密度锂金属阳极并在阴极与锂金属阳极之间具有聚合物复合层的电化学电池单元设计


技术介绍

1、锂金属电池作为先进的高性能下一代电池已经受到了极大的关注。锂金属电池因其高体积能量密度和重量能量密度而具有吸引力。然而,锂金属阳极与锂离子电池单元中常用的液体电解质不相容,从而因电化学可逆性不足而造成大的不可逆阳极体积增大,分别导致低能量密度和低循环寿命。修改液体电解质的组合物可不会导致可行的电池单元设计,因为锂金属阳极仍与液体电解质反应并且形成不均匀且蓬松的锂镀覆。液体电解质与锂金属阳极之间的直接接触导致锂金属界面处的连续反应,这消耗液体电解质并且形成不利的固体电解质界面(sei)层。锂金属阳极与隔膜之间的松散接触允许蓬松锂枝晶生长到液体电解质空间中。其他因素诸如锂金属界面处的不均匀电流分布,特别地在高电流速率下归因于不均匀且蓬松的锂镀覆。所得的结构不稳定性限制了这些电池的应用。施加外部压力以试图限制锂金属阳极的厚度生长不会消除枝晶状蓬松形态,并且在许多实际应用中不利或不可行。


技术实现思路>

1、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种制造的电化学电池单元,包括:

2.根据权利要求1所述的电化学电池单元,其中所述交联聚合物主链具有介于100,000g/mol与2,000,000g/mol之间的未交联分子量,并且选自由PVDF-HFP、PEGDMA、聚DDA、PVB、PUA、PEO、PAN、PMMA以及它们的共聚物组成的组。

3.根据权利要求2所述的电化学电池单元,其中所述交联聚合物主链是PVDF-HFP。

4.根据权利要求1所述的电化学电池单元,其中所述一种或多种锂盐是LiFSI、LiTFSI、LiBOB、LiPF6、LiBF4或LiClO4。

>5.根据权利要求4...

【技术特征摘要】

1.一种制造的电化学电池单元,包括:

2.根据权利要求1所述的电化学电池单元,其中所述交联聚合物主链具有介于100,000g/mol与2,000,000g/mol之间的未交联分子量,并且选自由pvdf-hfp、pegdma、聚dda、pvb、pua、peo、pan、pmma以及它们的共聚物组成的组。

3.根据权利要求2所述的电化学电池单元,其中所述交联聚合物主链是pvdf-hfp。

4.根据权利要求1所述的电化学电池单元,其中所述一种或多种锂盐是lifsi、litfsi、libob、lipf6、libf4或liclo4。

5.根据权利要求4所述的电化学电池单元,其中所述一种或多种锂盐是lifsi和libob。

6.根据权利要求1所述的电化学电池单元,其中所述一种或多种锂盐占所述聚合物复合层的30.0重量%或更少。

7.根据权利要求1所述的电化学电池单元,其中所述聚合物复合层在所述阳极与所述隔膜之间提供大于或等于60n/m的剥离强度。

8.根据权利要求1所述的电化学电池单元,其中所述聚乙二醇具有介于20,000g/mol与200,000g/mol之间的分子量并且占所述聚合物复合层的1.0重量%与20.0重量%之间。

9.根据权利要求1所述的电化学电池单元,其中所述聚己内酯具有介于20,000g/mol与200,000g/mol之间的分子量并且占所述聚合物复合层...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·A·里奇M·A·阿扎格萨米
申请(专利权)人:苹果公司
类型:发明
国别省市:

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