System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 锂离子电池用合金负极及锂电池制造技术_技高网

锂离子电池用合金负极及锂电池制造技术

技术编号:43308286 阅读:0 留言:0更新日期:2024-11-12 16:25
本公开提供了一种锂离子电池用合金负极及锂电池,锂离子电池用合金负极包括:金属箔材层;合金层,通过蒸镀的方式设置于所述金属箔材层的至少一侧,所述合金层为二元及以上合金材料;补充层,通过蒸镀的方式设置于所述合金层远离所述金属箔材层的一侧,配置为补充锂离子浓度。本公开提供的合金负极形成的锂离子电池库伦效率高、循环寿命长且循环容量保持率高。此外,本公开提供的合金负极形成的锂离子电池能够缓解铝金属在锂离子负极嵌入/脱出过程中引起的膨胀/收缩的体积效应引起的金属层粉化。本公开提供的合金负极形成的锂离子电池中补充层在保护合金负极的结构完整性的同时能够补充锂离子浓度。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电池领域,具体而言,涉及一种锂离子电池用合金负极及锂电池


技术介绍

1、随新能源产业迅猛发展的契机,锂离子电池作为电化学储能的主要方式之一发展迅速。降低锂离子电池的电池重量,提高锂离子电池的能量密度是主要需求方向。

2、目前,锂电池的负极材料主要是石墨负极材料,石墨负极材料比容量低,电池性能差。锂电池的负极材料还有如硅、铝、锡等复合型负极材料,但该复合型负极材料脱锂/嵌锂过程中体积变化大,结构稳定性变差,电解液被污染,导致负极在循环充放电过程中快速失效。

3、因此,提出一种锂离子电池用合金负极可以解决或至少缓解上述至少一个技术问题。


技术实现思路

1、鉴于上述技术问题,本公开提供一种锂离子电池用合金负极及锂电池,以解决或至少缓解上述锂电池中存在的至少一个技术问题。

2、根据本公开的具体实施方式,本公开提供了一种锂离子电池用合金负极,包括:

3、金属箔材层;

4、合金层,通过蒸镀的方式设置于所述金属箔材层的至少一侧,所述合金层为二元及以上合金材料,所述合金层的材料之一与所述金属箔材层的材料相同;

5、补充层,通过蒸镀的方式设置于所述合金层远离所述金属箔材层的一侧,配置为补充锂离子浓度。

6、在一些实施例中,所述金属箔材层包括以下至少之一:铝箔、铜箔、镍及镍合金、不锈钢;

7、可选地,所述金属箔材层包括铝箔或铜箔。

8、在一些实施例中,所述合金层包括以下至少两种:cu、al、si、zn、ga、ag、sb、ba、pt、au;

9、可选地,所述合金层包括cu和al。

10、在一些实施例中,所述补充层包括锂、钠、钾中的至少一种;

11、可选地,所述补充层包括锂。

12、在一些实施例中,与所述金属箔材层材料相同的合金占所述合金层材料重量的80%-95%。

13、在一些实施例中,所述合金层的厚度为0.5-2um,和/或,所述补充层的厚度为200-500nm。

14、在一些实施例中,所述合金层通过蒸镀的方式设置于所述金属箔材层的至少一侧包括:

15、以铝作为第一种金属,采用电子枪加热的方式进行蒸镀;同时以铜作为第二种金属,采用电阻加热的方式进行蒸镀。

16、在一些实施例中,铝的蒸镀速率为15-20埃/秒,铜的蒸镀速率为1-2埃/秒。

17、在一些实施例中,采用电子枪加热或电阻加热的方式蒸镀所述补充层,蒸镀速率为40-60埃/秒。

18、本公开实施例还提供一种锂电池,包括如上任意一项所述的锂离子电池用合金负极。

19、本公开实施例的上述方案与现有技术相比,至少具有以下有益效果:

20、本公开实施例提供一种锂离子电池用合金负极,合金负极包括金属箔材层、设置于所述金属箔材层的至少一侧的合金层以及设置于所述合金层远离所述金属箔材层的一侧的补充层。本公开提供的合金负极形成的锂离子电池库伦效率高、循环寿命长且循环容量保持率高。此外,本公开提供的合金负极形成的锂离子电池能够缓解铝金属在锂离子负极嵌入/脱出过程中引起的膨胀/收缩的体积效应引起的金属层粉化。本公开提供的合金负极形成的锂离子电池中补充层在保护合金负极的结构完整性的同时能够补充锂离子浓度。

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【技术保护点】

1.一种锂离子电池用合金负极,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用合金负极,其特征在于,所述金属箔材层包括以下至少之一:铝箔、铜箔、镍及镍合金、不锈钢;

3.根据权利要求1所述的锂离子电池用合金负极,其特征在于,所述合金层包括以下至少两种:Cu、Al、Si、Zn、Ga、Ag、Sb、Ba、Pt、Au;

4.根据权利要求1所述的锂离子电池用合金负极,其特征在于,所述补充层包括锂、钠、钾中的至少一种;

5.根据权利要求1所述的锂离子电池用合金负极,其特征在于,与所述金属箔材层材料相同的合金占所述合金层材料重量的80%-95%。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池用合金负极,其特征在于,所述合金层的厚度为0.5-2um,和/或,所述补充层的厚度为200-500nm。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池用合金负极,其特征在于,所述合金层通过蒸镀的方式设置于所述金属箔材层的至少一侧包括:

8.根据权利要求7所述的锂离子电池用合金负极,其特征在于,铝的蒸镀速率为15-20埃/秒,铜的蒸镀速率为1-2埃/秒。

9.根据权利要求1所述的锂离子电池用合金负极,其特征在于,采用电子枪加热或电阻加热的方式蒸镀所述补充层,蒸镀速率为40-60埃/秒。

10.一种锂电池,其特征在于,包括权利要求1-9任意一项所述的锂离子电池用合金负极。

...

【技术特征摘要】

1.一种锂离子电池用合金负极,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用合金负极,其特征在于,所述金属箔材层包括以下至少之一:铝箔、铜箔、镍及镍合金、不锈钢;

3.根据权利要求1所述的锂离子电池用合金负极,其特征在于,所述合金层包括以下至少两种:cu、al、si、zn、ga、ag、sb、ba、pt、au;

4.根据权利要求1所述的锂离子电池用合金负极,其特征在于,所述补充层包括锂、钠、钾中的至少一种;

5.根据权利要求1所述的锂离子电池用合金负极,其特征在于,与所述金属箔材层材料相同的合金占所述合金层材料重量的80%-95%。

6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘桐孙欣森张伟思武俊刘钢冯祎炜
申请(专利权)人:安迈特科技北京有限公司
类型:发明
国别省市:

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