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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池,具体涉及一种负极及其制备方法与固态锂离子电池。
技术介绍
1、全固态电池具有重量轻、储能大、功率大、无污染、寿命长、自动放电系数小等优点,是电动自行车、电动小轿车等较为理想的车用蓄电池。
2、全固态电池为达到高能量密度,对于正负极的克容量要求极为苛刻。而使用锂金属作为负极,可以将电池的能量密度发挥到极致。然而,由于锂金属在循环过程中不断地膨胀收缩,导致其与固态电解质的接触变差。另外,在固态电池中也存在严重的锂枝晶问题,导致锂金属一直未广泛应用于全固态电池体系中。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种负极及其制备方法与固态锂离子电池,能有效降低负极的膨胀率,从而提升固态锂离子电池的循环性能。
2、为解决上述技术问题,本专利技术是通过如下的技术方案实现的:
3、本专利技术提出一种负极,至少包括:
4、负极集流体;
5、锂层,所述锂层位于所述负极集流体表面;以及
6、界面层,所述界面层位于所述锂层的相对所述负极集流体的表面;其中,所述界面层包括锂-铝-氢、锂-氢、锂-铝、锂-硼-氢、锂-硼、钠-铝-氢、钠-氢、钠-铝、钠-硼-氢或钠-硼中的至少一种或其组合。
7、在本专利技术一实施例中,所述界面层的厚度为1000~2000nm。
8、在本专利技术一实施例中,所述锂层为锂金属和/或锂合金,所述锂层的厚度为20~100μm。
9、本专利技术还提出一种负极的制
10、提供负极集流体;
11、将锂层设置在所述负极集流体的表面;
12、将氢化物溶液均匀涂覆在所述锂层的相对所述负极集流体的表面,对涂覆有所述氢化物溶液的所述锂层进行加热处理,在所述锂层表面形成界面层,所述界面层包括锂-铝-氢、锂-氢、锂-铝、锂-硼-氢、锂-硼、钠-铝-氢、钠-氢、钠-铝、钠-硼-氢或钠-硼中的至少一种或其组合。
13、在本专利技术一实施例中,所述氢化物溶液的浓度为0.2~2m。
14、在本专利技术一实施例中,所述氢化物溶液包括氢化物和溶剂,所述溶剂包括四氢呋喃。
15、在本专利技术一实施例中,所述氢化物为lialh4、li3alh6、nabh4、naalh4、lina2alh4、libh4、li3alh6或na3alh6中的任意一种或多种。
16、在本专利技术一实施例中,所述加热处理的温度为50~100℃。
17、在本专利技术一实施例中,所述加热处理的时间为1~8h。
18、本专利技术还提出一种固态锂离子电池,至少包括:
19、正极;
20、固态电解质层;
21、负极,与所述正极位于所述固态电解质层的两侧,且所述负极包括:
22、负极集流体;
23、锂层,所述锂层位于所述负极集流体表面;以及
24、界面层,所述界面层位于所述锂层的相对所述负极集流体的表面,且所述界面层与所述固态电解质层接触;
25、其中,所述界面层包括锂-铝-氢、锂-氢、锂-铝、锂-硼-氢、锂-硼、钠-铝-氢、钠-氢、钠-铝、钠-硼-氢或钠-硼中的至少一种或其组合。
26、综上所述,本专利技术提出了一种负极及其制备方法与固态锂离子电池,能够在锂金属表面形成稳定且均匀的界面层,能够改善负极的体积膨胀问题,从而提高固态锂离子电池的克容量以及提升固态锂离子电池的循环稳定性。
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1.一种负极,其特征在于,至少包括:
2.根据权利要求1所述的一种负极,其特征在于,所述界面层的厚度为1000~2000nm。
3.根据权利要求1所述的一种负极,其特征在于,所述锂层为锂金属和/或锂合金,所述锂层的厚度为20~100μm。
4.一种负极的制备方法,其特征在于,至少包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种负极的制备方法,其特征在于,所述氢化物溶液的浓度为0.2~2M。
6.根据权利要求4所述的一种负极的制备方法,其特征在于,所述氢化物溶液包括氢化物和溶剂,所述溶剂包括四氢呋喃。
7.根据权利要求6所述的一种负极的制备方法,其特征在于,所述氢化物为LiAlH4、Li3AlH6、NaBH4、NaAlH4、LiNa2AlH4、LiBH4、Li3AlH6或Na3AlH6中的任意一种或多种。
8.根据权利要求4所述的一种负极的制备方法,其特征在于,所述加热处理的温度为50~100℃。
9.根据权利要求1所述的一种负极的制备方法,其特征在于,所述加热处理的时间为1~8h。
...【技术特征摘要】
1.一种负极,其特征在于,至少包括:
2.根据权利要求1所述的一种负极,其特征在于,所述界面层的厚度为1000~2000nm。
3.根据权利要求1所述的一种负极,其特征在于,所述锂层为锂金属和/或锂合金,所述锂层的厚度为20~100μm。
4.一种负极的制备方法,其特征在于,至少包括以下步骤:
5.根据权利要求4所述的一种负极的制备方法,其特征在于,所述氢化物溶液的浓度为0.2~2m。
6.根据权利要求4所述的一种负极的制备方法,其特征在于,所述氢化物溶液包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:莫方杰,
申请(专利权)人:远景动力技术江苏有限公司,
类型:发明
国别省市:
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