[发明专利]包括涂层的隔板、包括该隔板的锂二次电池及其制法

权利要求书

1.一种隔板，包括：

具有多个孔的多孔聚合物基板；和

形成在所述多孔聚合物基板的至少一个表面上的含锂复合物的涂层，并且

所述含锂复合物的涂层包括多个含锂复合物和位于所述含锂复合物的整个或部分表面上以将所述含锂复合物彼此连接并固定的粘合剂，

其中所述含锂复合物是将锂可嵌入材料和锂金属颗粒的混合物添加至电解质中在室温下搅拌并洗涤而得的芯-壳结构的颗粒，其中所述电解质包括锂盐和有机溶剂，其中所述芯为将锂离子嵌入到所述锂可嵌入材料中而获得的锂化化合物和所述壳为通过锂离子与所述电解质反应而形成在所述锂化化合物的表面上的钝化膜，并且所述钝化膜是固体电解质界面，

其中，所述锂化化合物包括：Li_xSi，0x4.4；Li_xSn，0x4.4；Li_xGe，0x4.4；Li_xAl，0x3；Li_xSb，0x3；Li_xZn，0x1；Co-Li₂O；Ni-Li₂O；Fe-Li₂O；Li_xC，0x0.17；Li_4+xTi₅O₁₂，0x3；Li_xMoO₂，0x4；Li_xTiO₂，0x3；Li_xV₂O₅，0x5；或它们中的至少两种的混合物；

所述锂可嵌入材料包括：Si、Sn、Al、Sb或Zn、或它们的氧化物；Co_xO_y，1≤x≤3,1≤y≤4；Ni_xO_y，1≤x≤2,1≤y≤3；Fe_xO_y，1≤x≤5,1≤y≤5；TiO₂；MoO₂；V₂O₅或Li₄Ti₅O₁₂；碳质材料；或它们中的至少两种的混合物。

2.根据权利要求1所述的隔板，其中所述含锂复合物的粒径为10nm至200μm。

3.根据权利要求1所述的隔板，其中所述钝化膜包括LiF、Li₂O、LiOH、Li₂CO₃、或它们中的至少两种的混合物。

4.根据权利要求1所述的隔板，其中所述含锂复合物的涂层具有相当于100％的所述隔板的总厚度的10-90％的厚度。

5.一种锂二次电池，包括正极、负极、以及插置在所述正极和所述负极之间的隔板，其中所述隔板是权利要求1至4中任一项所限定的并且在面向所述负极的表面上具有所述含锂复合物的涂层。

6.一种用于制造锂二次电池的方法，包括以下步骤：

(S1)将锂可嵌入材料和锂金属颗粒的混合物添加至电解质中，并在室温下搅拌并洗涤，从而获得包括嵌入所述材料中的锂离子和形成在其表面上的钝化膜在内的含锂复合物，其中所述电解质包括锂盐和有机溶剂；

(S2)将所述含锂复合物与粘合剂一起分散在溶剂中以获得浆料，并将所述浆料涂覆到具有多个孔的多孔聚合物基板的至少一个表面上，随后进行干燥，以获得具有含锂复合物的涂层的隔板；和

(S3)以使所述含锂复合物的涂层面向包含Si基材料的负极的方式将所述隔板插置在正极和所述包含Si基材料的负极之间，

其中所述钝化膜是通过锂离子与电解质反应而形成的固体电解质界面膜。

7.根据权利要求6所述的用于制造锂二次电池的方法，其中在步骤(S1)中，所述锂可嵌入材料和锂金属颗粒以1:0.05-1:3的重量比混合。