一种锂电池负极及其制备方法和电池.pdf

(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CN113659149A(43)申请公布日2021.11.16(21)申请号202110791076.0H01M10/0525(2010.01)(22)申请日2021.07.13(71)申请人中国电子新能源（武汉）研究院有限责任公司地址430000湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷八路76号(72)发明人孟庆飞陈泽琦吴际良王亚琴徐谦刘芬邓方立陈力李琴(74)专利代理机构武汉红观专利代理事务所(普通合伙)42247代理人王昌亮(51)Int.Cl.H01M4/66(2006.01)H01M4/13(2010.01)H01M4/139(2010.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种锂电池负极及其制备方法和电池(57)摘要本发明提出了一种锂电池负极，由亲锂涂层和集流体组成，其中，亲锂涂层包括亲锂剂、锂层结合剂、导电剂、粘结剂；亲锂剂包括金属硫化物、金属氧化物、纳米Ni4P5、纳米金属；锂层结合剂为蒙脱石粉。本发明采用在集流体表面涂覆含有亲锂剂和锂层结合剂的亲锂涂层制作锂电池负极，通过亲锂剂和锂层结合剂的协同作用，解决了负极在充放电过程中容易形成死锂的技术问题，采用本发明的锂电池负极可有效提升电池的库伦效率和可逆容量。本发明还提供了该锂电池负极的制备方法和含有该负极的电池。CN113659149ACN113659149A权利要求书1/1页1.一种锂电池负极，其特征在于：包括集流体，以及附着在集流体表面的亲锂涂层，其中，亲锂涂层包括亲锂剂、锂层结合剂、导电剂和粘结剂；亲锂剂包括金属硫化物、金属氧化物、纳米Ni4P5和纳米金属；锂层结合剂为蒙脱石粉。2.如权利要求1所述的锂电池负极，其特征在于：所述的金属硫化物为ZnS、MoS2、GeS2、In2S3和SnS2中的一种或几种。3.如权利要求1所述的锂电池负极，其特征在于：所述的金属氧化物包括TiO2、ZnO、MoO2、GeO2、In2O3、SnO2、Sb2O3和WO3中的一种或几种。4.如权利要求1所述的锂电池负极，其特征在于：所述的纳米金属为纳米钯、纳米银和纳米铂中的一种或几种。5.如权利要求1所述的锂电池负极，其特征在于：所述的蒙脱石粉的D50粒径为0.5微米～1微米。6.如权利要求1～5任一项所述的锂电池负极，其特征在于：亲锂剂：锂层结合剂：导电剂：粘结剂的重量比为100：(1～5)：(0.5～10)：(1～10)。7.如权利要求1～4任一项所述的锂电池负极，其特征在于：(金属硫化物+金属氧化物)：纳米Ni4P5：纳米金属的重量比为(55～94)：(5～20)：(0.5～25)。8.如权利要求1～4所述的锂电池负极，其特征在于：金属硫化物：金属氧化物的重量比为(10～100)：(10～100)。9.一种如权利要求1～5所述的锂电池负极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将亲锂剂、导电剂按比例混合均匀，制成粉料；步骤2：将粘结剂加入到溶剂中，混合搅拌均匀，制成胶液；步骤3：将步骤1制成的粉料投入到步骤2制成的胶液中，制成浆料a；步骤4：取出浆料a的10％～50％，并将锂层结合剂加入其中，混合均匀制成浆料b；步骤5：将步骤3制得的浆料a均匀涂覆于集流体两面，并于50℃～75℃烘干，得到负极带a；步骤6：将步骤4制得的浆料b均匀涂覆于步骤5制得的负极带a两面，并于75℃～150℃烘干，得到负极带b；步骤7：将步骤6制得的负极带b分切，即制成了所述的锂电池负极。10.一种锂电池，其特征在于：包含权利要求1～5任一所述的锂电池负极。2CN113659149A说明书1/7页一种锂电池负极及其制备方法和电池技术领域[0001]本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂电池负极及其制备方法和电池。背景技术[0002]在锂电池领域，如何提高锂电池的能量密度一直是研究热点。近年来新兴起了一种“无负极活性物质”锂电池技术，通过不使用负极活性物质，从而使电池能量密度得到了大幅提高。[0003]该技术的原理为通过化成充电，将正极材料中的锂镀在负极集流体上。目前，锂电池负极集流体主要是铜箔，但是由于锂与铜的相融性不好，在铜箔上成核较难，沉积不均匀，且易剥落，在电池充放电过程中容易形成死锂。死锂的形成，将导致电池容量减小，库伦效率低，循环衰减加快，内阻增大，一致性差。[0004]为了解决死锂的技术问题，研究人员做了大量工作。其中，在集流体上涂覆亲锂物质和对集流体进行表面处理，被证明是解决死锂问题的可行方法。[0005]一种现有技术，通过在集流体上涂覆AgCl，抑制了树枝状锂的生成，使沉积的锂层更均匀，减少了死锂，提升了电池的可逆容量和循环性能。[0006]另一种现有技术，通过对集流体进行机械冲击处理，使集流体表面形