【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，具体涉及一种锂金属负极，一种锂金属负极的制备方法，以及一种固态电池。
技术介绍
1、随着电动汽车、便携式设备以及可穿戴设备的广泛应用，促进了对高能量密度电池需求的不断增加。锂金属负极由于具有较低的电化学电位和较高的理论比容量，被认为是实现高能量密度电池体系的较佳选择。但无宿主的锂金属负极通常在充电过程中会发生较大的体积膨胀，这是由锂金属无序沉积所导致。锂金属负极体积膨胀会加剧不可控的锂枝晶生长和固体电解质中间相(sei)的破裂，从而导致容量快速下降、加剧潜在的短路风险。
技术实现思路
1、本申请的实施例提供了一种锂金属负极、锂金属负极的制备方法以及固态电池，可以改善锂金属负极体积膨胀的技术问题。
2、第一方面，本申请的实施例提供一种锂金属负极，包括：锂层及结合在所述锂层两侧表面的多孔金属层，所述多孔金属层为贯穿设置有多个通孔的金属层，所述多孔金属层包含电极电位比锂的电极电位高的金属，所述多孔金属层用于连接极耳，所述通孔的孔径大于或等于100μm。
3、在一实施例中，所述通孔为直孔。
4、在一实施例中，所述通孔为冲压孔或者激光刻蚀孔。
5、在一实施例中，所述通孔在所述多孔金属层上等间距分布。
6、在一实施例中，所述通孔的孔径为100μm~1000μm。
7、在一实施例中，所述通孔的孔距为200μm~800μm。
8、在一实施例中，所述多孔金属层中所述通孔的体积占比为p，1%≤p≤55%
9、在一实施例中，所述多孔金属层的厚度为2μm~12μm。
10、在一实施例中，所述锂层的厚度为10μm~100μm。
11、在一实施例中，所述多孔金属层包含铜、铝、钛、钽和镍中的至少一种。
12、在一实施例中，所述多孔金属层具有本部和延伸部，所述本部覆盖在所述锂层的侧表面，至少所述本部上设置有所述通孔，所述延伸部伸出所述锂层并用于连接极耳，所述延伸部伸出所述锂层的宽度为5mm~25mm。
13、第二方面，本申请的实施例还提供一种锂金属负极的制备方法，包括：
14、提供锂箔和多孔金属箔，所述多孔金属箔为贯穿设置有多个通孔的金属箔，所述金属箔包含电极电位比锂的电极电位高的金属，所述多孔金属箔用于连接极耳，所述通孔的孔径大于或等于100μm；
15、将所述锂箔和所述多孔金属箔交替铺设在一起并使得所述锂箔位于相邻两个所述多孔金属箔之间，得到多层结构；
16、对所述多层结构进行辊压处理，得到锂金属负极。
17、在一实施例中，所述多孔金属箔的制备方法包括：提供金属箔，采用冲压或者激光刻蚀的方式在所述金属箔上制备通孔，得到多孔金属箔。
18、在一实施例中，所述辊压处理的辊压压力为5t~20t，和/或，所述辊压处理的速度为8m/min~12m/min。
19、在一实施例中，所述通孔的孔径为100μm~1000μm；和/或，所述通孔的孔距为200μm~800μm。
20、在一实施例中，所述多孔金属箔中所述通孔的体积占比为p，1%≤p≤55%。
21、在一实施例中，所述多孔金属箔的厚度为2μm~12μm；和/或，所述锂箔的厚度为10μm~100μm。
22、第三方面，本申请的实施例还提供一种固态电池，包括正极、负极和固态电解质膜，所述正极和所述负极设置在所述固态电解质膜的两侧，所述负极为上述锂金属负极或根据上述制备方法制备得到的锂金属负极。
23、本申请的实施例的有益效果：
24、第一方面，本申请实施例提供的锂金属负极通过将锂层夹设在两层多孔金属层之间，多孔金属层可以在放电时对锂层进行局部保护，提升锂金属负极的稳定性；同时多孔金属层上的通孔可以在充电时为锂金属沉积提供生长空间，缓解锂金属负极的体积膨胀率。
25、第二方面，本申请实施例还提供的锂金属负极的制备方法简单，利于实现，且得到的锂金属负极通过将锂箔夹设在两层多孔金属箔之间，多孔金属箔可以在放电时对锂箔进行局部保护，提升锂金属负极的稳定性；同时多孔金属箔上的通孔可以在充电时为锂金属沉积提供生长空间，缓解锂金属负极的体积膨胀率。
26、第三方面，本申请实施例提供的固态电池所采用的锂金属负极的抗膨胀性较佳，从而固态电池循环稳定性得到提升。
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1.一种锂金属负极，其特征在于，包括：锂层及结合在所述锂层两侧表面的多孔金属层，所述多孔金属层为贯穿设置有多个通孔的金属层，所述多孔金属层包含电极电位比锂的电极电位高的金属，所述多孔金属层用于连接极耳，所述通孔的孔径大于或等于100μm。
2.根据权利要求1所述的锂金属负极，其特征在于，所述通孔为直孔；和/或，所述通孔为冲压孔或者激光刻蚀孔；和/或，所述通孔在所述多孔金属层上等间距分布。
3.根据权利要求1所述的锂金属负极，其特征在于，所述通孔的孔径为100μm~1000μm；和/或，所述通孔的孔距为200μm~800μm；和/或，所述多孔金属层中所述通孔的体积占比为P，1%≤P≤55%。
4.根据权利要求1所述的锂金属负极，其特征在于，所述多孔金属层的厚度为2μm~12μm；和/或，所述锂层的厚度为10μm~100μm。
5.根据权利要求1所述的锂金属负极，其特征在于，所述多孔金属层包含铜、铝、钛、钽和镍中的至少一种。
6.根据权利要求1至5任一项所述的锂金属负极，其特征在于，所述多孔金属层具有本部和延伸部，所述本部覆
7.一种锂金属负极的制备方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的锂金属负极的制备方法，其特征在于，所述多孔金属箔的制备方法包括：提供金属箔，采用冲压或者激光刻蚀的方式在所述金属箔上制备通孔，得到多孔金属箔。
9.根据权利要求7所述的锂金属负极的制备方法，其特征在于，所述辊压处理的辊压压力为5T~20T，和/或，所述辊压处理的速度为8m/min~12m/min。
10.根据权利要求7所述的锂金属负极的制备方法，其特征在于，所述通孔的孔径为100μm~1000μm；和/或，所述通孔的孔距为200μm~800μm；和/或，所述多孔金属箔中所述通孔的体积占比为P，1%≤P≤55%。
11.根据权利要求7所述的锂金属负极的制备方法，其特征在于，所述多孔金属箔的厚度为2μm~12μm；和/或，所述锂箔的厚度为10μm~100μm。
12.一种固态电池，其特征在于，包括正极、负极和固态电解质膜，所述正极和所述负极设置在所述固态电解质膜的两侧，所述负极为根据权利要求1至6任意一项所述的锂金属负极或根据权利要求7至11任一项所述的制备方法制备得到的锂金属负极。
...【技术特征摘要】
1.一种锂金属负极，其特征在于，包括：锂层及结合在所述锂层两侧表面的多孔金属层，所述多孔金属层为贯穿设置有多个通孔的金属层，所述多孔金属层包含电极电位比锂的电极电位高的金属，所述多孔金属层用于连接极耳，所述通孔的孔径大于或等于100μm。
2.根据权利要求1所述的锂金属负极，其特征在于，所述通孔为直孔；和/或，所述通孔为冲压孔或者激光刻蚀孔；和/或，所述通孔在所述多孔金属层上等间距分布。
3.根据权利要求1所述的锂金属负极，其特征在于，所述通孔的孔径为100μm~1000μm；和/或，所述通孔的孔距为200μm~800μm；和/或，所述多孔金属层中所述通孔的体积占比为p，1%≤p≤55%。
4.根据权利要求1所述的锂金属负极，其特征在于，所述多孔金属层的厚度为2μm~12μm；和/或，所述锂层的厚度为10μm~100μm。
5.根据权利要求1所述的锂金属负极，其特征在于，所述多孔金属层包含铜、铝、钛、钽和镍中的至少一种。
6.根据权利要求1至5任一项所述的锂金属负极，其特征在于，所述多孔金属层具有本部和延伸部，所述本部覆盖在所述锂层的侧表面，至少所述本部上设置有所述通孔，所述延伸部伸出所述锂层并用于连接极耳，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭景力，陈霖，
申请(专利权)人：欣界能源技术江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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