[发明专利]负极保护层及制备方法、负极和锂离子电池

权利要求书

1.一种用于锂离子电池的负极保护层，其特征在于，包括：

保护层基体，所述保护层基体由聚合物构成；

锂盐；以及

填料颗粒，所述填料颗粒是经过官能化处理的。

2.根据权利要求1所述的负极保护层，其特征在于，所述保护层基体包括PEO、PVDF-HFP、PPC、PAN、PEGDMA、PEGMEA、PMMA以及PEG的至少之一。

3.根据权利要求1所述的负极保护层，其特征在于，所述填料颗粒包括微米颗粒以及纳米颗粒的至少之一，

任选地，所述官能化处理包括氨基化、羧基化、羟基化以及磺酸化的至少之一；

任选地，所述填料颗粒包括SiO₂、Al₂O₃、ZnO₂、氧化石墨、石墨烯以及碳纳米管中的至少之一。

4.根据权利要求1所述的负极保护层，其特征在于，所述锂盐包括LiFSI、LiTFSI以及LiClO₄的至少之一。

5.根据权利要求1-4任一项所述的负极保护层，其特征在于，进一步包括：

无机固态电解质，所述无机固态电解质包括LLZO、LLZTO、LGPS以及LPSCl的至少之一。

6.根据权利要求1-5任一项所述的负极保护层，其特征在于，所述填料颗粒以及所述保护层基体之间的质量比为(1:99)～(75:25)；

任选地，所述填料颗粒以及所述保护层基体之间的质量比为(10:90)～(50:50)；

任选地，所述保护层基体以及所述锂盐的质量比为(2:1)～(4:1)；

任选地，所述负极保护层的厚度为5～50微米；

任选地，所述负极保护层的厚度为5～20微米。

7.一种制备权利要求1-6任一项所述的负极保护层的方法，其特征在于，包括：

将锂盐、填料颗粒和用于形成保护层基体的聚合物混合以形成混合物，再将所述混合物固化成膜，以形成所述负极保护层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述形成混合物包括：将所述锂盐以及所述聚合物混合之后，再将所述填料颗粒加入混有所述锂盐的所述聚合物中；

任选地，将所述聚合物、所述锂盐溶解于有机溶剂中，随后在所述有机溶剂中加入所述填料颗粒并混合；

任选地，所述固化成膜包括固化包括热固化以及光固化，固化时间优为10～60min；

任选地，所述有机溶剂为在所述固化成膜过程中可挥发的有机物。

9.一种负极，其特征在于，包括：

金属锂基体；以及

权利要求1-6任一项所述的负极保护层，所述保护层覆盖所述金属锂基体。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的负极是权利要求9所述的。