用于锂金属二次电池的自支撑高锂化多孔柔性3D主体阳极制造技术

用于锂金属二次电池的自支撑、多孔、3D、柔性主体阳极，该自支撑、多孔、3D、柔性主体阳极具有>5原子重量％的主涂层，加之<5原子重量％的至少两种额外的亲锂元素，从而导致碱金属离子的协同电镀和剥离效应，其中所有涂层元素具有在1.5V至‑0.5V(相对于Li/Li<supgt;+</supgt;)的电势窗口范围内与锂和/或在它们之间形成金属间合金的能力；具有至少70％的孔隙率，以及10μm至100μm的厚度；包含直径在200nm至40μm范围内的构成纤维的非织造、织造或有序排列。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍

技术实现思路

【技术保护点】

1.用于锂金属二次电池的自支撑、多孔、3D、柔性主体阳极，其具有至少70％的开放的且可到达的孔隙率以及10μm至100μm范围内的厚度，包含直径在200nm至40μm范围内的聚合物纤维的非织造、织造或有序排列，并且包含银(Ag)作为表现出枝晶状形貌的主要亲锂构成材料以及少量的至少两种额外的亲锂材料如锡(Sn)、钯(Pd)；和/或镁(Mg)，其中所述额外的亲锂材料的浓度为小于5原子重量％，并且其中电化学锂化导致一种或多种金属间合金形成，从而高锂化态和导致两相即金属间合金和锂金属的共存，所述高锂化态是指超过现有金属间相的理论锂化容量。

2.根据权利要求1所述的自支撑、多孔、3D、...

【技术特征摘要】

1.用于锂金属二次电池的自支撑、多孔、3d、柔性主体阳极，其具有至少70％的开放的且可到达的孔隙率以及10μm至100μm范围内的厚度，包含直径在200nm至40μm范围内的聚合物纤维的非织造、织造或有序排列，并且包含银(ag)作为表现出枝晶状形貌的主要亲锂构成材料以及少量的至少两种额外的亲锂材料如锡(sn)、钯(pd)；和/或镁(mg)，其中所述额外的亲锂材料的浓度为小于5原子重量％，并且其中电化学锂化导致一种或多种金属间合金形成，从而高锂化态和导致两相即金属间合金和锂金属的共存，所述高锂化态是指超过现有金属间相的理论锂化容量。

2.根据权利要求1所述的自支撑、多孔、3d、柔性主体阳极，其中作为所述枝晶状主要构成材料的所述银(ag)经由底层存在的较不贵重金属的置换或取代反应而生长。

3.根据权利要求1或2所述的自支撑、多孔、3d、柔性主体阳极，其中所述纤维由金属化聚合物纤维组成，该纤维对于通常用于二次锂金属或锂离子电池的有机液体电解质、聚合物电解质、凝胶聚合物电解质或陶瓷电解质以及锂盐是稳定的，其中所述纤维可以由聚丙烯腈(pan)、聚丙烯(pp)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚醚醚酮或聚醚砜(pes)构成。

4.根据前述权利要求中任一项所述的自支撑、多孔、3d、柔性主体阳极，其中所述银(ag)作为包含1d、2d、孪生和/或支化的枝晶的层提供，从而增加所述多孔主体阳极的表面积以供碱金属的成核、合金化反应和后续电镀。

5.用于制备锂金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·I·韦达，M·斯拉维克，
申请(专利权)人：泰恩有限责任公司，
类型：发明
国别省市：