[发明专利]一种复合负极、固态锂电池及其制备方法

权利要求书

1.一种复合负极，其特征在于，包括负极集流体和活性层，所述活性层包括液态合金，所述液态合金的主要成分为Ga_xIn_ySn_zM_w，其中，M选自Bi、Pb、Cd、Zn、Tl中的一种或几种，x+y+z+w＝1，0.5x0.999，0≤y0.5，0≤z0.3，0≤w0.2；

所述活性层为层叠设置的负极活性物质层和液态合金层，且所述负极活性物质层靠近所述负极集流体；

所述复合负极通过在室温下，保护气氛下，将呈液态的液态合金涂覆在所述负极活性物质层上，并将所述负极活性物质层与所述负极集流体贴合然后降温得到，所述复合负极用于在所述降温的状态下与正极组合再恢复至室温以制备固态锂电池；

所述负极活性物质层为锂金属箔。

2.根据权利要求1所述的复合负极，其特征在于，所述负极活性物质在所述活性层中的占比为50-99wt％。

3.根据权利要求1所述的复合负极，其特征在于，所述液态合金层的厚度为1-15μm。

4.一种固态锂电池，其特征在于，包括正极、固态电解质和权利要求1-3中任意一项所述的复合负极。

5.根据权利要求4所述的固态锂电池，其特征在于，所述固态电解质选自NASICON型固态电解质、石榴石固态电解质、钙钛矿型固态电解质、硫系固态电解质中的一种或多种。

6.一种如权利要求5所述的固态锂电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在正极集流体上涂覆含有正极活性物质的正极浆料得到正极；

(2)在步骤(1)中的正极活性物质表面涂覆固态电解质，得到带有固态电解质的正极；

(3)在低于液态合金的熔点下，将含有液态合金的活性层与负极集流体组合得到负极，再与步骤(2)所得的带有固态电解质的正极组合，得到固态锂电池；

其中，液态合金的主要成分为Ga_xIn_ySn_zM_w，其中，M选自Bi、Pb、Cd、Zn、Tl中的一种或几种，x+y+z+w＝1，0.5x0.999，0≤y0.5，0≤z0.3，0≤w0.2；

所述活性层为层叠设置的负极活性物质层和液态合金层，且所述负极活性物质层靠近所述负极集流体；

所述步骤(3)包括：

在室温下，保护气氛下，将呈液态的液态合金涂覆在所述负极活性物质层上，并将所述负极活性物质层与所述负极集流体贴合然后降温得到负极，再在所述降温的状态下将所述负极与步骤(2)所得的带有固态电解质的正极组合后恢复至室温，得到固态锂电池；

所述负极活性物质层为锂金属箔。