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1. WO2022000292 - COMPOSITE LITHIUM METAL NEGATIVE ELECTRODE, PREPARATION METHOD THEREFOR, AND SECONDARY LITHIUM BATTERY AND DEVICE

Publication Number WO/2022/000292
Publication Date 06.01.2022
International Application No. PCT/CN2020/099371
International Filing Date 30.06.2020
IPC
H01M 4/134 2010.1
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4Electrodes
02Electrodes composed of, or comprising, active material
13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
134Electrodes based on metals, Si or alloys
Applicants
  • 宁德时代新能源科技股份有限公司 CONTEMPORARY AMPEREX TECHNOLOGY CO., LIMITED [CN]/[CN]
Inventors
  • 符昂 FU, Ang
  • 刘成勇 LIU, ChengYong
  • 郭永胜 GUO, YongSheng
  • 程萌 CHENG, Meng
  • 黄圣源 HUANG, ShengYuan
Agents
  • 北京智晨知识产权代理有限公司 BEIJING ZHICHEN INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY LTD.
Priority Data
Publication Language Chinese (zh)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) COMPOSITE LITHIUM METAL NEGATIVE ELECTRODE, PREPARATION METHOD THEREFOR, AND SECONDARY LITHIUM BATTERY AND DEVICE
(FR) ÉLECTRODE NÉGATIVE EN MÉTAL LITHIUM COMPOSITE, SON PROCÉDÉ DE PRÉPARATION, ET BATTERIE AU LITHIUM SECONDAIRE ET DISPOSITIF
(ZH) 复合金属锂负极、其制备方法、锂二次电池及装置
Abstract
(EN) The present application relates to a composite lithium metal negative electrode, a preparation method therefor, and a secondary lithium battery and device. The composite lithium metal negative electrode provided in the present application comprises metallic lithium and a lithium buffer layer located on at least one surface of the metallic lithium. The lithium buffer layer comprises a porous framework and a lithium-philic material. The porous framework is an electrically conductive porous framework, the lithium-philic material is distributed in the porous framework, and the distribution density of the lithium-philic material in the porous framework decreases in a continuous gradient in a direction away from the metallic lithium. The present application adds the electrically conductive lithium buffer layer with a continuous gradient of lithium affinity onto the surface of the lithium metal negative electrode, which can provide sufficient migration channels for the deposition and dissolution of lithium ions, and can also induce uniform deposition of the metallic lithium in the lithium buffer layer, thereby inhibiting the formation of lithium dendrites and extending the cycle life of lithium metal batteries.
(FR) La présente invention concerne une électrode négative en métal lithium composite, son procédé de préparation, et une batterie secondaire au lithium et un dispositif. L'électrode négative en métal lithium composite selon la présente invention comprend du lithium métallique et une couche tampon de lithium située sur au moins une surface du lithium métallique. La couche tampon de lithium comprend une structure poreuse et un matériau lithiumphile. La structure poreuse est une structure poreuse électriquement conductrice, le matériau lithiumphile est distribué dans la structure poreuse, et la densité de distribution du matériau lithiumphile dans la structure poreuse diminue selon un gradient continu dans une direction opposée au lithium métallique. La présente invention ajoute la couche tampon de lithium électriquement conductrice ayant un gradient continu d'affinité au lithium sur la surface de l'électrode négative au métal lithium , qui peut fournir des canaux de migration suffisants pour le dépôt et la dissolution d'ions lithium, et peut également induire un dépôt uniforme du lithium métallique dans la couche tampon de lithium, ce qui permet d'inhiber la formation de dendrites de lithium et d'allonger la durée de vie des batteries au métal lithium.
(ZH) 本申请涉及一种复合金属锂负极、其制备方法、锂二次电池及装置。本申请所提供的复合金属锂负极,包括金属锂及位于所述金属锂至少一个表面上的锂缓冲层,所述锂缓冲层包括多孔骨架和亲锂材料,所述多孔骨架为导电性多孔骨架,所述亲锂材料分布于所述多孔骨架中;并且,在所述锂缓冲层远离所述金属锂的方向上,所述亲锂材料在所述多孔骨架中的分布密度呈连续梯度减小。本申请在锂金属负极表面增设了亲锂性呈连续梯度变化的导电性锂缓冲层,既能为锂离子的沉积与脱出提供足够的迁移通道,又能诱导锂金属在锂缓冲层中均匀沉积,从而抑制锂枝晶的形成,延长锂金属电池的循环寿命。
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