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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112670450A(43)申请公布日2021.04.16(21)申请号202011583537.7(22)申请日2020.12.28(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人黄海强陈少杰王磊(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659代理人王岩(51)Int.Cl.H01M4/134(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M4/1395(2010.01)H01M4/04(2006.01)H01M10/052(2010.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种固态电池用负极极片及其制备方法和用途(57)摘要本发明提供了一种固态电池用负极极片及其制备方法和用途。所述负极极片包括依次层叠设置的铜箔、锂金属层、氮化锂层和有机无机复合层。本发明通过超薄均匀电镀的锂金属作为基材,在其表面通过氮气进行表面改性使锂金属均匀沉积,防止短路,减缓锂源在循环过程中被损耗,再通过有机无机复合涂层复合在处理后锂金属表面使充电沉积的锂金属沉积更加地均匀致密并有效抑制短路发生,抑制锂金属直接与电解质接触产生的界面反应提升循环,从而解决锂金属在全固态电池中难以应用的技术难题。CN112670450ACN112670450A权利要求书1/2页1.一种固态电池用负极极片,其特征在于,所述负极极片包括依次层叠设置的铜箔、锂金属层、氮化锂层和有机无机复合层。2.根据权利要求1所述的固态电池用负极极片,其特征在于,所述锂金属层的厚度为1~10μm。3.根据权利要求1或2所述的固态电池用负极极片,其特征在于,所述氮化锂层的厚度为100nm~1μm。4.根据权利要求1‑3任一项所述的固态电池用负极极片,其特征在于,所述有机无机复合层的厚度为20~80μm;优选地,所述有机复合层中的原料包括锂盐、聚合物和无机颗粒;所述锂盐包括LiTFSI、LiFSI、LiDFOB、LiPF6、LiBF4、LiClO4或LiBOB中的任意一种或至少两者的组合;优选地,所述聚合物包括PEO、PVDF‑HFP、PPC、PAN、PEGDMA、PEGMEA、PMMA或PEG中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述无机颗粒包括纳米LTO、纳米硅、纳米LATP、LLZO、铟、铝、石墨烯、碳纳米管或碳纳米纤维等。5.根据权利要求1‑4任一项所述的固态电池用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)在铜箔上电镀锂金属,得到锂铜复合基材,然后对在锂铜复合基材中锂金属的表面喷射氮气,在锂金属表面形成氮化锂层,得到表面处理后的锂铜复合基材;(2)将锂盐、聚合物、无机颗粒和溶剂进行混合,得到浆料,将浆料进行固化,固化后与步骤(1)所述表面处理后的锂铜复合基材进行复合,得到所述负极极片。6.根据权利要求5所述的固态电池用负极极片的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述喷射的方法包括使用连通氮气管的连续气体加热喷射设备在锂金属表面喷射氮气;优选地,步骤(2)所述混合的方法包括将聚合物与锂盐溶解至溶剂中,然后加入无机颗粒,得到浆料;优选地,步骤(2)所述固化操作后,将固化后的物质进行干燥;优选地,步骤(2)所述复合的方法包括转移和/或平板热压。7.根据权利要求5或6所述的固态电池用负极极片的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述锂盐包括LiTFSI、LiFSI、LiDFOB、LiPF6、LiBF4、LiClO4或LiBOB中的任意一种或至少两者的组合;优选地,步骤(2)所述聚合物包括PEO、PVDF‑HFP、PPC、PAN、PEGDMA、PEGMEA、PMMA或PEG中的任意一种或至少两种的组合;优选地,步骤(2)所述无机颗粒包括纳米LTO、纳米硅、纳米LATP、LLZO、铟、铝、石墨烯、碳纳米管或碳纳米纤维等;优选地,所述溶剂包括烃类、腈类、苯类、醚类或酮类中的任意一种或至少两种的组合,优选为乙腈、甲苯、四氢呋喃、甲苯、一氯代苯或甲基甲酰胺中的任意一种或至少两种的组合。8.根据权利要求5‑7任一项所述的固态电池用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:2CN112670450A权利要求书2/2页(1)在铜箔上电镀锂金属,得到锂铜复合基材,然后使用连通氮气管的连续气体加热喷射设备在锂铜复合基材中锂金属的表面喷射氮气,在锂金属表面形成氮化锂层,得到表面处理后的锂铜复合基材;(2)将聚合物与锂盐溶解至溶剂中,然后加入无机颗粒,得到浆料,将浆料进行固化,干燥,干燥后以平板热压的方式与步骤(1)所述表面处理后的锂铜复合基材进行复合,得到所述负极极片;其中,所述锂盐包括LiTFSI、LiFSI、LiDFOB