一种无负极极片及包含其的锂离子电池.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114883572A(43)申请公布日2022.08.09(21)申请号202210345888.7(22)申请日2022.03.31(71)申请人蜂巢能源科技股份有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人郑军华汪常李乾坤赵凯其他发明人请求不公开姓名(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659专利代理师韩承志(51)Int.Cl.H01M4/66(2006.01)H01M10/052(2010.01)H01M10/42(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种无负极极片及包含其的锂离子电池(57)摘要本发明提供了一种无负极极片及包含其的锂离子电池，所述无负极极片为高分子支撑的金属箔材，所述无负极极片包括设置有贯穿孔的高分子基材、蒸镀金属层和高分子导电聚合物层，所述蒸镀金属层附着在高分子基材的贯穿孔内壁上，所述高分子导电聚合物层设置在高分子基材表面，本发明采用嵌有贯穿孔设计的高分子支撑层，然后表面磁控溅射金属层，在金属层表面化学聚合一层高分子导电聚合物进一步提升负极设计的科学性，高分子导电聚合物能够形成稳定的电解液界面，从而提升电池的循环稳定性。CN114883572ACN114883572A权利要求书1/2页1.一种无负极极片，其特征在于，所述无负极极片包括设置有贯穿孔的高分子基材、蒸镀金属层和高分子导电聚合物层，所述蒸镀金属层附着在所述高分子基材的贯穿孔内壁上，所述高分子导电聚合物层设置在所述高分子基材表面。2.如权利要求1所述的无负极极片，其特征在于，所述高分子基材的材料包括聚乙烯和/或聚丙烯；优选地，所述高分子基材的厚度为1～4.5μm。3.如权利要求1或2所述的无负极极片，其特征在于，所述贯穿孔的孔径为1～10μm。4.如权利要求1‑3任一项所述的无负极极片，其特征在于，所述蒸镀金属层的材料包括铜、金或镍中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述蒸镀金属层的厚度为500～1000nm。5.如权利要求1‑4任一项所述的无负极极片，其特征在于，所述高分子导电聚合物层的材料包括聚吡咯、聚噻吩或聚苯胺中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述高分子导电聚合物层的厚度为50～500nm。6.如权利要求1‑5任一项所述的无负极极片，其特征在于，所述无负极极片的厚度He和蒸镀金属层的厚度Hc满足关系0.5≤He×Hc≤5；优选地，所述无负极极片的厚度He和贯穿孔的孔径R满足关系0.5≤He×R≤60。7.一种如权利要求1‑6任一项所述无负极极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)在设置有贯穿孔的高分子基材的两面磁控溅射金属，将金属附着在贯穿孔内壁上，得到半成品；(2)将高分子导电聚合物沉积在步骤(1)得到半成品的高分子基材表面，得到所述无负极极片。8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述贯穿孔的形状包括正方形、长方形、三角形或圆形中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述磁控溅射的温度为23～27℃；优选地，所述磁控溅射的低气压环境为0.1～5Pa；优选地，所述磁控溅射的气氛包括氩气和/或氮气；优选地，所述磁控溅射的电压为1～3kV；优选地，所述金属和高分子材料间可以添加5～20nm的过渡金属层；优选地，所述过渡金属层材料包括NiO、Cr2O3、CuO中的任意一种或至少两种的组合。9.如权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述沉积的方法包括化学沉积和/或电化学沉积；优选地，所述化学沉积的方法包括，以FeCl3为氧化剂，Na2S2O8为交联剂制成溶液，将步骤(1)得到的半成品放入到所述溶液中进行反应；优选地，所述FeCl3的浓度分别为0.1～4mol/L；优选地，所述Na2S2O8的浓度为0.2～5mol/L；优选地，所述反应的温度为23～27℃；优选地，所述电化学沉积的方法包括将步骤(1)得到的放入高分子导电聚合物单体溶液中，采用Pt或石墨惰性对电极，进行电化学聚合；2CN114883572A权利要求书2/2页优选地，所述高分子导电聚合物单体溶液中，导电聚合物单体的摩尔浓度为0.01～5mol/L；优选地，所述电化学聚合的电流为0.1～20A；优选地，所述化学聚合的时间为0.2～120s。10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含正极极片、电解液和如权利要求1‑6任一项所述的无负极极片。3CN114883572A说明书1/6页一种无负极极片及包含其的锂离子电池技术领域[0001]本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种无负极极片及包含其的锂离子电池。背景技术[0002]根据测算，当前石墨负极锂离子电池的能量密度最高达到600Wh/L，