[发明专利]含有用固定化阴离子接枝的电解质的锂金属电池

权利要求书

1.一种锂电池，其包括Li金属阳极、阴极和所述Li金属阳极和所述阴极之间的电解质，其中所述电解质包括至少在所述Li金属阳极之间的界面处的固定化阴离子，以在整个充放电循环期间将所述界面处的阴离子浓度保持在零以上，从而防止所述Li金属阳极和电解质的所述界面处的表面电位不稳定。

2.根据权利要求1所述的锂电池，其中所述电解质包括接枝有固定化阴离子的聚合物层，其位于所述Li金属阳极和所述电解质之间的所述界面处。

3.根据权利要求1所述的锂电池，其中所述电解质包括接枝有固定化阴离子的陶瓷层，其位于所述Li金属阳极和所述电解质之间的所述界面处。

4.根据权利要求1所述的锂电池，其中所述电解质包括接枝有固定化阴离子的纳米纤维素材料层，其位于所述Li金属阳极和所述电解质之间的所述界面处。

5.根据权利要求1所述的锂电池，其中整个所述电解质包括固定化阴离子。

6.根据权利要求1所述的锂电池，其中所述电解质是聚合物电解质，并且所述固定化阴离子是选自由CF₃SO₃、B(C₂O₄)₂、N(CF₃SO₂)₂、C(CF₃SO₂)₃、C(CH₃)(CF₃SO₂)₂、CH(CF₃SO₂)₂、CH₂(CF₃SO₂)、C₂F₅SO₃、N(C₂F₅SO₂)₂、N(CF₃SO₂)、B(CF₃SO₂)₂、PF₆、SbF₆、ClO₄、SCN、AsF₆、BOB、BF₄和ClO₄构成的组的锂盐的阴离子。

7.根据权利要求1所述的锂电池，其中所述电解质包括至少一种聚合物和溶解在其中的锂盐，所述至少一种聚合物选自由聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)、聚氧化丁烯(PBO)和包含这些聚合物之一的共聚物构成的组。

8.根据权利要求1所述的锂电池，其中所述电解质包括隔离物膜和包括有机溶剂和溶解在其中的锂盐的电解液。

9.根据权利要求8所述的锂电池，其中所述隔离物膜是片状形式的多孔材料。

10.根据权利要求9所述的锂电池，其中片状形式的所述多孔材料选自由多孔聚合物片和多孔纤维素片构成的组。

11.根据权利要求8所述的锂电池，其中所述有机溶剂选自由碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、γ-丁内酯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二氧戊环、4-甲基-1,3-二氧戊环、乙醚、环丁砜、甲基环丁砜、乙腈、丙腈、苯甲醚、醋酸盐、丁酸盐和丙酸盐构成的组。

12.根据权利要求8所述的锂电池，其中在所述电解液中用作溶质的所述锂盐选由LiPF₆、LiBF₄、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)₂、LiN(C₂F₅SO₂)₂、LiN(CF₃SO₂)(C₄F₉SO₂)、LiC(CF₃SO₂)₃、LiC(C₂F₅SO₂)₃、LiAsF₆、LiClO₄、LiB₁₀Cl₁₀、Li₂B₁₂Cl₁₂、LiB(C₂O₄)₂、LiB(C₂O₄)F₂、LiCl和LiBr构成的组。