[发明专利]LI-离子电池负极的稳定化

权利要求书

1.一种Li-离子电池，其包括：

正极；

包括活性颗粒的负极，所述活性颗粒包括硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、钛(Ti)、铝(Al)或镁(Mg)中的至少一种，其中各所述活性颗粒包括锂离子可渗透的保护聚合物涂层；

使所述负极和所述正极进行离子连接的电解质；

使所述负极和所述正极进行电隔离的隔膜；和

引入所述负极中的、并至少部分暴露至所述电解质的至少一种氢氟酸中和剂，其中所述氢氟酸中和剂是涂布在各所述活性颗粒上的保护聚合物的一部分，以及其中所述氢氟酸中和剂包含：

氢氟酸结合性金属盐，

包含Ca或Cu的氢氟酸结合性金属氧化物，或者

具有自由电子对的路易斯碱。

2.一种用于锂离子嵌入和脱嵌的Li-离子电池负极，其包括：

多个颗粒，其中各颗粒包括：

活性材料核，和

至少部分包裹所述活性材料核的保护涂层，其中所述保护涂层形成围绕所述活性材料核的壳且包括耐氢氟酸渗透的材料，且其中当所述活性材料核处于脱锂状态时，至少一个孔设置在所述保护涂层的壳和所述活性材料核之间，从而适应在锂化期间所述活性材料核中的体积变化。

3.根据权利要求2所述的Li-离子电池负极，其中所述活性材料核包括硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、钛(Ti)、铝(Al)或镁(Mg)中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的Li-离子电池负极，其中所述保护涂层为包括聚合物、金属氧化物、金属氟化物、碳或其组合的Li-离子可渗透的且电解质溶剂不可渗透的材料。

5.根据权利要求2所述的Li-离子电池负极，其中所述保护涂层为能够在锂化期间伸张和在脱锂期间收缩的挠性材料。

6.根据权利要求2所述的Li-离子电池负极，其中所述保护涂层形成围绕所述活性材料核的机械稳定的且可塑性变形的壳。

7.根据权利要求6所述的Li-离子电池负极，其进一步包括设置在所述保护涂层的壳和所述活性材料核之间的碳类层。

8.根据权利要求2所述的Li-离子电池负极，其中设置在所述保护涂层的壳和所述活性材料核之间的所述至少一个孔包括通过也设置在所述保护涂层的壳和所述活性材料核之间的碳类中间材料分隔的多个孔。

9.根据权利要求6所述的Li-离子电池负极，其进一步包括设置在所述保护涂层的壳上的额外的聚合物或碳导电层。

10.根据权利要求6所述的Li-离子电池负极，其中所述保护涂层的壳提供用于形成固体-电解质中间相层的机械稳定的表面。

11.一种Li-离子电池，其包括根据权利要求2所述的Li-离子电池负极。