【CN109950476A】一种金属锂负极材料及其制备方法和应用【专利】
一种金属锂负极材料及其制备方法[发明专利]
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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 (43)申请公布日 (21)申请号 201811549712.3(22)申请日 2018.12.18(71)申请人 华中科技大学地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人 谢佳 姜智鹏 金留 孙玉龙 曾子琪 (74)专利代理机构 华中科技大学专利中心42201代理人 曹葆青 李智(51)Int.Cl.H01M 4/60(2006.01)H01M 4/62(2006.01)H01M 10/0525(2010.01)(54)发明名称一种金属锂负极材料及其制备方法(57)摘要本发明属于锂电池领域，更具体地，涉及一种金属锂负极材料及其制备方法。
本发明提供的锂金属负极是通过将具有良好锂离子传输性的有机聚合物材料涂覆在金属锂表面形成高分子保护膜，该有机聚合物为杂原子掺杂的聚丙烯腈类聚合物。
该方法操作简便，成本低廉，适用于大规模生产。
利用本发明制备的金属锂负极，能够大幅度提高锂金属二次电池的循环性能和能量密度。
权利要求书1页 说明书6页 附图4页CN 109638284 A 2019.04.16C N 109638284A1.一种金属锂负极材料，其特征在于，包括金属锂及其表面的高分子保护膜，所述高分子保护膜的主要成分包括有机聚合物和粘结剂；所述有机聚合物为杂原子掺杂的聚丙烯腈类有机聚合物，所述有机聚合物具有锂离子传输性；所述粘结剂用于使有机聚合物均匀涂覆在金属锂表面；所述高分子保护膜通过化学亲和力促进锂离子传输过程，引导锂离子在充放电过程中均匀沉积，抑制锂枝晶的产生，阻止金属锂与电解液发生反应，从而提高金属锂的循环性能和容量保持率。
2.如权利要求1所述的金属锂负极材料，其特征在于，所述有机聚合物为碳化聚丙烯腈、氧化聚丙烯腈、硫化聚丙烯腈、硒化聚丙烯腈、碲化聚丙烯腈、硒掺杂的硫化聚丙烯腈、碲掺杂的硫化聚丙烯腈和硒碲掺杂的硫化聚丙烯腈中的一种或几种，优选为硫化聚丙烯腈。
一种金属锂负极的制备方法、金属锂负极及电池和应用[发明专利]
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专利名称：一种金属锂负极的制备方法、金属锂负极及电池和应用
专利类型：发明专利
发明人：汪伟文,王丽平
申请号：CN202010242419.3
申请日：20200331
公开号：CN111430713A
公开日：
20200717
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种金属锂负极的制备方法、金属锂负极及电池和应用，其中，金属锂负极的制备方法，包括利用直流脉冲等离子体气相沉积法在金属锂片表面沉积氟化碳膜层的步骤。
本发明所述的金属锂负极的制备方法，在金属锂片表面形成一层保护层，形成稳定金属锂负极，该锂负极在充放电过程中不易产生枝晶，避免了安全隐患，且具有优良的循环性能。
申请人：天目湖先进储能技术研究院有限公司
地址：213300 江苏省常州市溧阳市昆仑街道创智路29号228室
国籍：CN
代理机构：天津企兴智财知识产权代理有限公司
代理人：王晓英
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一种用于金属锂负极保护层的制备方法及应用[发明专利]
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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 (43)申请公布日 (21)申请号 201811168654.X(22)申请日 2018.10.08(71)申请人 哈尔滨工业大学地址 150000 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人 范立双 郭志坤 吴宪 张乃庆 孙克宁 (74)专利代理机构 哈尔滨龙科专利代理有限公司 23206代理人 高媛(51)Int.Cl.H01M 4/66(2006.01)H01M 4/134(2010.01)H01M 10/0525(2010.01)(54)发明名称一种用于金属锂负极保护层的制备方法及应用(57)摘要本发明公开了一种用于金属锂负极保护层的制备方法及应用，所述方法步骤如下：一、将干净的铜箔浸入到含有铁氰化钾、PVP和盐酸的溶液中反应，得到表面含有普鲁士蓝膜的铜箔集流体；二、将含有石墨烯氧化物的水溶液滴涂、旋涂或自组装在步骤一得到的铜箔集流体表面，室温干燥后获得具有石墨烯氧化物/普鲁士蓝复合膜的集流体。
上述方法制备得到的具有石墨烯氧化物/普鲁士蓝复合膜的集流体可应用于金属锂负极中。
本发明制备的石墨烯氧化物/普鲁士蓝复合集流体有利于锂离子和电子的扩散与传递，缓解充放电过程中的金属锂体积变化和锂枝晶的生成，避免死锂生成和刺穿隔膜，从而提高金属锂负极的循环和倍率性能。
权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 109326798 A 2019.02.12C N 109326798A1.一种用于金属锂负极保护层的制备方法，其特征在于所述方法步骤如下：一、将干净的铜箔浸入到含有铁氰化钾、PVP和盐酸的溶液中反应，得到表面含有普鲁士蓝膜的铜箔集流体；二、将含有石墨烯氧化物的水溶液滴涂、旋涂或自组装在步骤一得到的铜箔集流体表面，室温干燥后获得具有石墨烯氧化物/普鲁士蓝复合膜的集流体。
2.根据权利要求1所述的用于金属锂负极保护层的制备方法，其特征在于所述步骤一中，铜箔单面与含有铁氰化钾、PVP和盐酸的溶液接触。
一种金属锂负极及其制备方法[发明专利]
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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 (43)申请公布日 (21)申请号 201910895129.6(22)申请日 2019.09.20(71)申请人 清华大学深圳国际研究生院地址 518055 广东省深圳市南山区西丽街道深圳大学城清华校区A栋2楼(72)发明人 吕伟 张琛 康飞宇 黄志佳 张云博 韩志远 游从辉 杨全红 (74)专利代理机构 深圳市鼎言知识产权代理有限公司 44311代理人 曾昭毅 郑海威(51)Int.Cl.H01M 4/134(2010.01)H01M 4/1395(2010.01)H01M 4/66(2006.01)B82Y 30/00(2011.01)(54)发明名称一种金属锂负极及其制备方法(57)摘要本发明提供一种金属锂负极，包括负极集流体和沉积于所述负极集流体内部的负极活性物质层，所述负极活性物质层的材料为金属锂，所述负极集流体包括集流体本体和包覆于所述集流体本体内部孔隙表面及外表面的梯度导离子层，同时保证集流体的离子和电子传输，所述负极活性物质层沉积于所述梯度导离子层表面，所述集流体本体为多孔导电材料，所述多孔导电材料的孔隙率为10％-95％，所述梯度导离子层为磷化锂、氧化锂、氮化锂、硫化锂、氟化锂、氯化锂、溴化锂、碘化锂、磷酸锂中的至少一种，本发明还提供一种金属锂负极的制备方法。
权利要求书2页 说明书11页 附图4页CN 110660969 A 2020.01.07C N 110660969A1.一种金属锂负极，包括负极集流体和沉积于所述负极集流体表面的负极活性物质层，其特征在于，所述负极活性物质层的材料为金属锂，所述负极集流体包括集流体本体和包覆于所述集流体本体内部孔隙表面及外表面的梯度导离子层，所述负极活性物质层沉积于所述梯度导离子层表面，所述集流体本体为多孔导电材料，所述多孔导电材料的孔隙率为10％-95％，所述梯度导离子层为磷化锂、氧化锂、氮化锂、硫化锂、氟化锂、氯化锂、溴化锂、碘化锂、磷酸锂中的至少一种。
一种金属锂复合负极及其制备方法以及一种锂金属二次电池[发明专利]
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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 (43)申请公布日 (21)申请号 201911424004.1(22)申请日 2019.12.31(71)申请人 中国科学院宁波材料技术与工程研究所地址 315201 浙江省宁波市镇海区庄市大道519号(72)发明人 邓伟 韩奇高 何邦一 周旭峰 刘兆平 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限公司 11227代理人 任美玲(51)Int.Cl.H01M 4/36(2006.01)H01M 4/38(2006.01)H01M 4/583(2010.01)H01M 4/62(2006.01)H01M 10/052(2010.01)(54)发明名称一种金属锂复合负极及其制备方法以及一种锂金属二次电池(57)摘要本发明提供了一种金属锂复合负极的制备方法，包括以下步骤：A)将锂合金与助熔剂混合加热，得到液态锂，B)将结构构筑材料与助熔剂加入至所述液态锂中，通入氩气作为保护气体和气相加压手段，后续加热，得到熔融浆料；C)将所述熔融浆料冷却成型，得到金属锂复合负极。
本发明中采用熔点较低的锂合金金属，一方面可以进一步降低金属锂熔点，提升熔融体系的复合均匀程度；一方面可以利用合金中其他金属原子对锂原子表面迁移能垒的影响来提升复合负极的性能，并且，特定的助熔剂不仅能进一步降低表面张力，同时还可以作为功能性助剂加入到熔融体系。
另外，采用氩气气体加压，降低了锂熔融时的熔点和表面张力。
权利要求书1页 说明书7页 附图4页CN 111180698 A 2020.05.19C N 111180698A1.一种金属锂复合负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A)将锂合金与助熔剂混合加热，得到液态锂，所述助熔剂选自LiNO 3、LiTFSI、LiFSI、LiPF 6、Li 2O、LiF和Li 2CO 3中的一种或多种；B)将结构构筑材料与助熔剂加入至所述液态锂中，通入氩气作为保护气体和气相加压手段，后续加热，得到熔融浆料，所述助熔剂选自氟化钙、氧化钙、氧化镁、二氧化硅和氧化铝中的一种或多种；C)将所述熔融浆料冷却成型，得到金属锂复合负极。
锂金属负极及其制备方法和应用[发明专利]
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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 (43)申请公布日 (21)申请号 202010617050.X(22)申请日 2020.07.01(71)申请人 昆山宝创新能源科技有限公司地址 215333 江苏省苏州市昆山市昆山开发区蓬溪中路1号(72)发明人 邱昭政 赵育松 李文龙 梁世硕 吴光麟 (74)专利代理机构 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201代理人 肖阳(51)Int.Cl.H01M 4/134(2010.01)H01M 4/62(2006.01)H01M 4/66(2006.01)H01M 4/38(2006.01)H01M 4/1395(2010.01)H01M 10/0525(2010.01)(54)发明名称锂金属负极及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种锂金属负极及其制备方法和应用，其中锂金属负极包括：纤维纸支撑基底、锂金属层、惰性保护层和聚合物导电层，所述纤维纸支撑基底上具有空隙，所述锂金属层负载在所述纤维纸支撑基底的表面和所述空隙中，所述惰性保护层设在所述锂金属层的表面上，所述聚合物导电层设在所述惰性保护层的表面上。
由此，该锂金属负极具有优异的克容量保持率以及导电性，并且较低的粉化率，从而使得装载该锂金属负极的锂电池具有优异的循环稳定性和倍率。
权利要求书1页 说明书9页 附图1页CN 111725486 A 2020.09.29C N 111725486A1.一种锂金属负极，其特征在于，包括：碳化纤维纸支撑基底，所述碳化纤维纸支撑基底上具有空隙；锂金属层，所述锂金属层负载在所述碳化纤维纸支撑基底的表面和所述空隙中；惰性保护层，所述惰性保护层设在所述锂金属层的表面上；聚合物导电层，所述聚合物导电层设在所述惰性保护层的表面上。
2.根据权利要求1所述的锂金属负极，其特征在于，所述碳化纤维纸支撑基底的厚度为50～600微米。
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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 (43)申请公布日 (21)申请号 201910315106.3
(22)申请日 2019.04.18
(71)申请人 电子科技大学
地址 611731 四川省成都市高新区（西区）
西源大道2006号
(72)发明人 王丽平 蒋澄 牛晓滨
(74)专利代理机构 成都正华专利代理事务所
(普通合伙) 51229
代理人 李蕊
(51)Int.Cl.
H01M 4/1395(2010.01)
H01M 4/134(2010.01)
H01M 4/04(2006.01)
H01M 10/052(2010.01)
(54)发明名称
一种金属锂负极材料及其制备方法和应用
(57)摘要
本发明公开了一种金属锂负极材料及其制
备方法和应用，属于锂电池材料领域。
本发明通
过将金属氟化物热压于金属锂上，利用金属氟化
物与金属锂发生的置换反应，在金属锂表面形成
均匀稳定的且具备优良电子电导、离子电导的保
护层，能够阻止金属锂与电解液发生副反应，同
时其表面高的离子迁移率及电子电导有利于锂
离子的均匀沉积，有效抑制锂枝晶生成，延长电
池寿命。
同时，本发明的制备方法简单，操作简
便，
对设备要求低。
权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 109950476 A 2019.06.28
C N 109950476
A
权 利 要 求 书1/1页CN 109950476 A
1.一种金属锂负极材料的制备方法，其特征在于，包括：将金属氟化物粉末与粘结剂混合，然后涂覆在铜箔上并真空干燥，得到金属氟化物极片；将于惰性气体中抛光的金属锂贴合在所述金属氟化物极片上压实并进行加热处理；然后，将金属锂和金属氟化物极片分离，制得具有保护层的金属锂负极材料。
2.根据权利要求1所述的金属锂负极材料的制备方法，其特征在于，加热处理的加热温度为60-160℃。
3.根据权利要求2所述的金属锂负极材料的制备方法，其特征在于，加热处理的加热时间为2-48h。
4.根据权利要求1所述的金属锂负极材料的制备方法，其特征在于，所述保护层厚度为100-500nm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的金属锂负极材料的制备方法，其特征在于，所述金属氟化物为氟化铁、氟化亚铁、氟化铜、氟化亚铜、氟化铝、氟化锌、氟化镁、氟化银、氟化钴、氟化铋、氟化铬、氟化铈、氟化亚锡和氟化锡中的一种或多种组合。
6.根据权利要求1-4任一项所述的金属锂负极材料的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸、聚酰亚胺和羧甲基纤维素的一种或多种组合。
7.根据权利要求1-4任一项所述的金属锂负极材料的制备方法，其特征在于，所述无水有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、1,3-二氧戊环和乙二醇二甲醚的一种或多种组合。
8.根据权利要求1-4任一项所述的金属锂负极材料的制备方法，其特征在于，所述金属锂为锂金属单质、锂铝合金、锂锌合金、锂镁合金、锂锡合金和锂铟合金的一种或多种组合。
9.权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的金属锂负极材料。
10.权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的金属锂负极材料在制备锂电池中的应用。
2。