[发明专利]无锂正极锂电池系统及电极原位氮化锂薄膜制备方法

权利要求书

1.一种无锂正极锂电池系统，其特征在于，所述无锂正极锂电池系统包括：无锂正极、无锂负极、隔膜、电解液和氮化锂薄膜层；

所述氮化锂薄膜层原位生长于无锂正极或无锂负极的表面，朝向隔膜装配；

其中，所述原位生长于无锂正极的表面的氮化锂薄膜层在无锂正极锂电池首周充电过程中，氮化锂分解产生锂离子，用于所述无锂正极锂电池系统的锂源；或者，

所述原位生长于无锂负极的表面的氮化锂薄膜层在无锂正极锂电池首周放电过程中，氮化锂分解产生锂离子，用于所述无锂正极锂电池系统的锂源。

2.根据权利要求1所述的无锂正极锂电池系统，其特征在于，所述无锂正极的活性物质包括：具有电化学活性的有机化合物、金属氧族化合物、金属碳化物、金属磷化物、金属氟化物、金属氮化物中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的无锂正极锂电池系统，其特征在于，所述无锂负极的活性物质包括：石墨、硬碳、软碳、硅、氧化硅中的一种或几种。

4.一种权利要求1所述的无锂正极锂电池系统中的电极原位氮化锂薄膜制备方法，其特征在于，所述电极原位氮化锂薄膜制备方法包括：

采用真空蒸镀或者在惰性气氛直接熔融金属锂的方式，在电极表面制备锂薄膜层；所述锂薄膜层的厚度为1-500um；

向反应腔体中通入高纯氮气，使得所述高纯氮气与所述锂薄膜层发生化学反应生成氮化锂。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述高纯氮气的通气时间为0.05小时-5小时，所述高纯氮气的纯度为99.999％。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，采用所述真空蒸镀的方式时，在向所述反应腔体中通入高纯氮气的过程中实时控制气体流量，使得反应腔体的气压始终保持在1Pa以下。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛直接熔融金属锂的方式包括：

在惰性气氛下，将锂片置于坩埚中加热至200℃-300℃，在将呈熔融态的锂片置于电极之上。

8.一种极片，其特征在于，所述极片采用上述权利要求4-7任一方法制备得到。