[发明专利]锂二次电池用负极及包含其的锂二次电池

权利要求书

1.一种锂二次电池用负极，所述负极包含：

包含锂金属或锂金属合金的负极活性层，和

在所述负极活性层上布置的保护层，

其中所述保护层包含：

聚合物基质，所述聚合物基质具有聚合物的三维交联网络结构或者由非交联线性聚合物构成；和

在所述聚合物基质中的电解质，所述电解质的量基于100重量份所述聚合物基质为100至1000重量份，

其中所述三维交联网络结构通过选自如下的交联而形成：经聚合物之间的支链的化学交联，一种或多种具有反应性多官能团的单体之间的偶联，通过嵌段共聚物的相分离形成的簇结构域的物理交联，和离聚物的离子交联，且

当所述三维交联网络结构是通过一种或多种具有反应性多官能团的单体之间的偶联而形成时，所得聚合物基质包含聚倍半硅氧烷，或者所得聚合物基质通过两种或更多种具有反应性多官能团的单体之间的偶联而包含三维共价有机框架。

2.权利要求1所述的锂二次电池用负极，其中所述保护层包含具有聚合物的三维交联网络结构的多孔聚合物基质，并且所述电解质包含在所述多孔聚合物基质的孔内。

3.权利要求2所述的锂二次电池用负极，其中所述多孔聚合物基质具有5体积％至80体积％的孔隙率。

4.权利要求1所述的锂二次电池用负极，其中所述聚合物基质包含聚二甲基硅氧烷或其衍生物的交联聚合物。

5.权利要求1所述的锂二次电池用负极，其中所述聚合物基质包含阴离子聚合物电解质，所述阴离子聚合物电解质中包含选自磺酸基、磷酸基、碳酸基及其组合的一种取代基且所述取代基中的一些或全部自掺杂有锂。

6.权利要求1所述的锂二次电池用负极，其中所述保护层具有其中重均分子量为1000000g/摩尔以上的非交联线性聚合物彼此缠结的结构，并且所述电解质负载在所述结构中。

7.权利要求1所述的锂二次电池用负极，其中所述非交联线性聚合物是选自如下的一种：聚环氧乙烷，聚环氧丙烷，聚丙烯腈，聚偏二氟乙烯-六氟丙烯，聚偏二氟乙烯-三氯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯-丙烯腈共聚物，聚氯乙烯，聚乙烯基吡咯烷酮，聚乙酸乙烯基酯，聚乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物，及其混合物。

8.权利要求1所述的锂二次电池用负极，其中所述保护层具有1nm至10μm的厚度。

9.权利要求1所述的锂二次电池用负极，其中所述电解质被吸收在形成所述聚合物基质的聚合物中。

10.一种制备根据权利要求1所述的锂二次电池用负极的方法，所述方法包括以下步骤：

制备包含锂的负极活性层；

在所述负极活性层上形成所述聚合物基质，所述聚合物基质具有三维交联网络结构或者由非交联线性聚合物构成；和

基于100重量份的所述聚合物基质，以100至1000重量份的量浸渍、涂布或喷雾电解质，使得所述电解质包含在所述聚合物基质中。

11.一种锂二次电池，所述锂二次电池包含：

彼此相向布置的正极和负极；

夹设于所述正极与负极之间的隔膜；和

非水电解质，

其中所述负极是根据权利要求1的锂二次电池用负极。