[发明专利]锂电池的锂金属正极保护层的形成方法

权利要求书

1.一种形成锂电池的锂金属正极保护层的方法，所述锂电池包括负极、电解液和锂金属正极，该锂金属正极依次与介于电解液和锂金属正极之间的锂金属正极保护层一起堆叠，该方法包括以下步骤：

(a1)活化锂金属正极的表面；及

(b1)在活化的锂金属正极表面形成LiF保护层。

2.权利要求1的方法，其中在步骤(a1)中，锂金属正极的表面是利用机械蚀刻、化学蚀刻、电化学蚀刻或等离子体蚀刻法进行活化的。

3.权利要求2的方法，其中使用机械蚀刻法时，采用刻痕设备。

4.权利要求2的方法，其中在步骤(b1)中，该LiF保护层是由形成于活化的锂金属正极表面的含氟聚合物层形成的。

5.权利要求4的方法，其中在含氟聚合物层的形成中，采用约1～约100kgf/cm²的压力。

6.权利要求4的方法，其中在含氟聚合物层的形成中，进行温度为约30～约120℃的热处理。

7.权利要求4的方法，其中该含氟聚合物层包括选自聚四氟乙烯，聚1，1-二氟乙烯，1，1-二氟乙烯(VDF)-六氟丙烯(HFP)共聚物，四氟乙烯-六氟丙烯共聚物，聚氯三氟乙烯，全氟烷氧基共聚物，及氟化环醚中的至少一种。

8.权利要求4的方法，其中该含氟聚合物层的厚度为约1～100微米。

9.权利要求4的方法，其中该含氟聚合物层以单层的形式形成。

10.权利要求4的方法，其中该含氟聚合物层通过涂布含氟聚合物于隔板上以复合层的形式形成。

11.权利要求10的方法，其中形成于隔板上的含氟聚合物层的厚度为约0.1～约10微米。

12.权利要求4的方法，其中至少一种选自沸石、煅制二氧化硅、二氧化钛和氧化铝的无机填充剂，按100重量份的含氟聚合物约5～约60重量份的量额外地混入含氟聚合物层。

13.权利要求1的方法，其中该LiF保护层伴随着在含氟气体的气氛中处理锂金属正极而形成。

14.权利要求13的方法，其中该含氟气体包括选自CF₄和C₂F₆中的至少一种。

15.一种形成锂电池的锂金属正极保护层的方法，所述锂电池包括负极、电解液和锂金属正极，该锂金属正极依次与介于电解液和锂金属正极之间的锂金属正极保护层一起堆叠，该方法包括以下步骤：

(a2)活化锂金属正极的表面；

(b2)在隔板上形成含氟聚合物层并在含氟聚合物层上涂布无机填充剂的分散液，以形成无机填充剂层/含氟聚合物层/隔板的复合层；及

(c2)将该无机填充剂层/含氟聚合物层/隔板的复合层施用于来自步骤(a2)的活化的锂金属正极表面，以在锂金属正极上形成锂金属正极保护层。

16.权利要求15的方法，其中该无机填充剂层包含至少一种选自沸石、煅制二氧化硅、二氧化钛和氧化铝的无机填充剂。

17.权利要求15的方法，其中该无机填充剂层的厚度为约0.1～约0.5微米。

18.权利要求15的方法，其中在该无机填充剂层中，按100重量份无机填充剂约30～约50重量份的量额外地混入聚合物粘合剂。

19.一种利用权利要求1的方法形成的包括锂正极保护层的锂金属正极。

20.一种利用权利要求15的方法形成的包括锂正极保护层的锂金属正极。

21.一种锂电池，其包括利用权利要求1的方法所形成的锂正极保护层进行保护的正极。

22.一种锂电池，其包括利用权利要求15的方法所形成的锂正极保护层进行保护的正极。