锂金属电池单体、电池装置、用电装置、集流体及其制备方法制造方法及图纸

技术编号:46586528 阅读:4 留言:0更新日期:2025-10-10 21:22
本申请涉及电池技术领域,具体涉及一种锂金属电池单体、电池装置、用电装置、集流体及其制备方法。锂金属电池单体包括相对设置的正极极片和负极极片;其中,负极极片包括负极集流体基材以及与负极集流体基材至少一个表面层叠设置的镀层,镀层包括石墨烯和金属材料,金属材料包括亲锂的第一金属元素。本申请通过第一金属元素和石墨烯的同时存在可以形成具有很好的导电‑亲锂双功能的镀层结构,这样锂金属电池单体充放电时负极可以获得平整均匀的锂沉积,从而缓解锂枝晶生长风险,提高电池循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于电池,具体涉及一种锂金属电池单体、电池装置、用电装置、集流体及其制备方法


技术介绍

1、以清洁能源、绿色能源为代表的锂离子电池在近年来得到了广泛的关注。锂离子电池不仅环境友好,而且能量密度高,安全性高,得到了各大电池企业的青睐,并在日常生活中扮演了重要的角色。

2、近年来,新能源电动汽车、电动飞机、电动船舶等电动交通工具的快速发展对动力锂电池的续航里程提出了更高的要求,为了满足市场对续航里程,更高能量密度电池的日益增长的迫切需求。例如,电动飞机在高空飞行过程当中没法进行充电,因此电池要满足整个飞行里程的续航里程。

3、锂金属电化学电势低、理论比容量高,近年来成为下一代高能量密度电池宠儿。然而锂在负极沉积过程中容易形成锂枝晶,锂枝晶具有大的比表面积,会增大与电解质接触面积,加剧副反应,生成过量的固体电解质界面膜(sei),从而导致电池阻抗的增大和循环性能的恶化。而且负极体积膨胀效应进一步加剧锂枝晶风险,缩减循环寿命。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种锂金属电池单体、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂金属电池单体,其特征在于,包括相对设置的正极极片和负极极片;其中,所述负极极片包括负极集流体基材以及与所述负极集流体基材至少一个表面层叠设置的镀层,所述镀层包括石墨烯和金属材料,所述金属材料包括亲锂的第一金属元素。

2.如权利要求1所述的锂金属电池单体,其特征在于,所述第一金属元素包括锡、锌、镁、铝、银、铋中的至少一种;和/或,所述第一金属元素和所述石墨烯的质量比为(5:1)~(60:1)。

3.如权利要求1或2所述的锂金属电池单体,其特征在于,所述镀层中的金属材料还包括第二金属元素,所述第二金属元素包括铜和镍中的至少一种。

<p>4.如权利要求3...

【技术特征摘要】

1.一种锂金属电池单体,其特征在于,包括相对设置的正极极片和负极极片;其中,所述负极极片包括负极集流体基材以及与所述负极集流体基材至少一个表面层叠设置的镀层,所述镀层包括石墨烯和金属材料,所述金属材料包括亲锂的第一金属元素。

2.如权利要求1所述的锂金属电池单体,其特征在于,所述第一金属元素包括锡、锌、镁、铝、银、铋中的至少一种;和/或,所述第一金属元素和所述石墨烯的质量比为(5:1)~(60:1)。

3.如权利要求1或2所述的锂金属电池单体,其特征在于,所述镀层中的金属材料还包括第二金属元素,所述第二金属元素包括铜和镍中的至少一种。

4.如权利要求3所述的金属电池单体,其特征在于,所述金属材料包括所述第一金属元素和所述第二金属元素形成的合金;和/或,所述第一金属元素和所述第二金属元素的质量比为(1:10)~(3:2)。

5.如权利要求1-4任一项所述的锂金属电池单体,其特征在于,所述镀层的厚度为100~500nm;和/或,所述负极集流体基材包括铜箔、镍箔、钛箔中的至少一种。

6.如权利要求1-5任一项所述的锂金属电池单体,其特征在于,所述镀层中,所述石墨烯将所述金属材料包裹。

7.一种电池装置,其特征在于,包括如权利要求1-6任一项所述的锂金属电池单体。

8.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求1-6任一项所述的锂金属电池单体或权利要求7所述的电池装置。

9.一种集流体,其特征在于,包括集流体基材以及与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:欧阳楚英杨天宇张帅奇王瀚森葛销明
申请(专利权)人:宁德时代新能源科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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