[发明专利]锂电极和包含所述锂电极的锂二次电池以及柔性二次电池

权利要求书

1.一种锂金属电极，所述锂金属电极包含：

具有表面不规则结构的集电器，其中所述表面不规则结构具备上端面；

被设置在所述集电器中除所述表面不规则结构的上端面之外的部分的外侧的锂金属层；

被设置在所述锂金属层的外侧的电子绝缘保护层；和

锂离子隔离层，其被设置在所述集电器的表面不规则结构的上端面上，或者是被设置在所述集电器的表面不规则结构的上端面上、所述锂金属层的上侧和所述电子绝缘保护层的上侧，

其中所述电子绝缘保护层包含传输锂离子并且没有孔的无孔层和被设置在该无孔层外侧的聚合物多孔层。

2.根据权利要求1所述的锂金属电极，其中所述表面不规则结构具备从所述集电器向上形成的凸部和在所述凸部的侧面形成的凹槽。

3.根据权利要求2所述的锂金属电极，其中所述凸部的垂直截面具有选自四角形、梯形和十字形中的至少一种形状，并且所述凹槽的垂直截面具有选自半圆形、扇形样、三角形、四角形和哑铃样形状中的至少一种形状。

4.根据权利要求1所述的锂金属电极，其中所述无孔层包含无机固体电解质和电解液溶胀性聚合物。

5.根据权利要求4所述的锂金属电极，其中所述无机固体电解质和所述电解液溶胀性聚合物是以70:30至98:2的重量比使用的。

6.根据权利要求4所述的锂金属电极，其中所述无机固体电解质包含氧化物类电解质、磷酸盐类电解质、氮化物类电解质或硫化物类电解质或它们中的两种以上的组合。

7.根据权利要求4所述的锂金属电极，其中所述电解液溶胀性聚合物包含聚烯烃类聚合物、聚酯类聚合物、聚丙烯酸类聚合物、聚酰胺类聚合物、聚氨酯类聚合物、纤维素类聚合物、烃类聚合物或多元醇类聚合物或它们中的两种以上的组合。

8.根据权利要求4所述的锂金属电极，其中所述无孔层还包含非介电无机材料，所述非介电无机材料包含Al₂O₃、SnO₂、Cu₃N₂、CeO₂、MgO、NiO、CaO、ZnO、ZrO₂、Y₂O₃、TiO₂、SiC或Li₃N或它们中的两种以上的组合。

9.根据权利要求1所述的锂金属电极，其中所述聚合物多孔层包含能够被电解液溶胀的具有多孔结构的聚合物膜。

10.根据权利要求9所述的锂金属电极，其中所述能够被电解液溶胀的具有多孔结构的聚合物膜包含海绵型聚氨酯。

11.根据权利要求1所述的锂金属电极，其中所述电子绝缘保护层具有1μm-1,000μm的厚度。

12.根据权利要求1所述的锂金属电极，其中所述电子绝缘保护层中的所述无孔层具有1nm-500nm的厚度。

13.根据权利要求1所述的锂金属电极，其中所述锂离子隔离层包含聚烯烃类聚合物、聚酯类聚合物、聚酰胺类聚合物或聚氨酯类聚合物或它们中的两种以上的组合。

14.一种锂二次电池，所述锂二次电池包含正极、负极、置于所述正极与所述负极之间的隔膜、和电解质，其中所述负极是权利要求1至13中任一项所述的锂金属电极。

15.根据权利要求14所述的锂二次电池，所述锂二次电池是圆筒形、棱柱形、袋型、柔性型或硬币型的锂二次电池。