[发明专利]柔性复合锂金属电极及其制备和锂金属电池

权利要求书

1.一种柔性复合锂金属电极，包括柔性基体，其特征在于：所述柔性基体包括非亲锂的第一导电纤维层，且所述第一导电纤维层具有相对的两个表面，在所述第一导电纤维层的一个表面上还层叠结合有锂基膜层，所述锂基膜层至少是部分嵌入至所述第一导电纤维层内；或

所述柔性基体包括非亲锂的第一导电纤维层、非亲锂的第二导电纤维层和锂基膜层，且所述第一导电纤维层和第二导电纤维层均具有相对的两个表面，沿第一导电纤维层至第二导电纤维层的方向，所述第一导电纤维层、锂基膜层和第二导电纤维层依次层叠结合形成三明治结构；所述锂基膜层至少是部分嵌入至所述第一导电纤维层内和第二导电纤维层内；

所述锂基膜层的材料包括锂镁合金、锂铝合金、锂硼合金中的至少一种；

所述第一导电纤维层和/或所述第二导电纤维层包括纤维本体层和包覆整个所述纤维本体层表面的金属层；和/或

所述第一导电纤维层和/或所述第二导电纤维层是由复合导线纤维形成，且所述复合导线纤维包括纤维本体和镀设于所述纤维本体表面的金属包覆层；

所述纤维本体层包括碳纤维无纺布、聚合物无纺布、玻纤毡中的至少一种；

所述纤维本体的材料包括碳纤维、聚合物纤维、玻纤毡中的至少一种；

所述金属层的金属包括铜、镍、锰、钴中的至少一种；

所述金属包覆层的金属包括铜、镍、锰、钴中的至少一种；

所述第一导电纤维层和/或所述第二导电纤维层的厚度为50-200 μm；

所述锂基膜层的厚度为30-100μm；

所述金属层的厚度为100-150纳米；

所述金属包覆层的厚度与纤维本体直径比为100-150 nm：(5~10 μm)。

2.根据权利要求1所述的柔性复合锂金属电极，其特征在于：所述第一导电纤维层和/或所述第二导电纤维层包括表面镀铜的碳纤维无纺布、表面镀镍的碳纤维无纺布、表面镀铜的聚合物无纺布、表面镀镍的聚合物无纺布中的至少一种。

3.根据权利要求1-2任一项所述的柔性复合锂金属电极，其特征在于：

当所述柔性基体包括第一导电纤维层时，所述柔性基体还包括第一多孔聚合物膜层，所述第一多孔聚合物膜层层叠结合在所述第一导电纤维层的另一表面上；且在所述第一多孔聚合物膜层中填充有电解液添加剂；

或

当所述柔性基体包括第一导电纤维层和第二导电纤维层时，所述柔性基体还包括第一多孔聚合物膜层和第二多孔聚合物膜层，所述第一多孔聚合物膜层层叠结合在所述第一导电纤维层的另一表面上，所述第二多孔聚合物膜层层叠结合在所述第二导电纤维层的另一表面上，且在所述第一多孔聚合物膜层和所述第二多孔聚合物膜层中均填充有电解液添加剂。

4.根据权利要求3所述的柔性复合锂金属电极，其特征在于：所述第一多孔聚合物膜层和/或所述第二多孔聚合物膜层的厚度为5-20 μm；和/或

所述第一多孔聚合物膜层和/或所述第二多孔聚合物膜层所含孔的孔径为亚微米级；和/或

在所述第一多孔聚合物膜层和/或所述第二多孔聚合物膜层中，所述电解液添加剂包括硝酸锂，硫酸锂，磷酸锂、硝酸锌，硫酸锌中的至少一种；和/或

在所述第一多孔聚合物膜层和/或所述第二多孔聚合物膜层中，所述电解液添加剂占电解液添加剂与所述第一多孔聚合物膜层或所述第二多孔聚合物膜层总重量的30% -60%。