[发明专利]制造用于锂二次电池的负极的方法

说明书

根据本发明的制造用于锂二次电池的负极的方法包括：通过在包括基板和保护层的转移膜的保护层上形成锂层以制备锂转移膜的步骤；以及制备其中在集电器上形成有负极活性材料层的负极以及将所述锂转移膜粘合和辊压以使得所述锂层面向所述负极活性材料层的转移步骤，其中所述保护层包括丙烯酸树脂，并且在所述转移步骤中，锂层和保护层被转移到负极活性材料层上。

技术领域

本申请要求基于2019年9月6日提交的韩国专利申请第10-2019-0110716号的优先权的权益，通过引用将该韩国专利申请的全部内容结合在此。

本发明涉及一种用于锂二次电池的负极及其制造方法。

背景技术

近年来，随着移动装置、个人计算机、电动机、和临时蓄电装置的发展和普及，需要高容量的能源，锂二次电池就是其中的代表性例子。作为下一代非水电解质二次电池的负极材料，容量(4200mAh/g)为传统石墨基材料(理论容量为372mAh/g)10倍或以上的硅(Si)正备受关注。

由此，提出了使用具有高理论容量的金属氧化物如氧化硅或氧化锡作为新材料来替代碳基材料作为负极活性材料。然而，这种金属氧化物的缺点在于，在充电和放电过程中会发生体积变化，并且会发生活性材料的破裂和劣化，从而降低循环寿命。

另一方面，正在尝试将锂预先插入金属氧化物中的预锂化技术。作为这种预锂化技术的一个例子，传统上，将锂金属薄膜转移(层压)到负极活性材料层的表面以制备电极组件，然后注入电解质溶液以使锂扩散到负极活性材料层中，从而进行预锂化。

上述预锂化方法的问题在于，当在支撑体上形成锂金属之后通过转移将锂扩散到到负极活性材料层中时，难以从支撑体剥离锂金属。

日本专利特开第2013-020974号公开了一种能够容易地将锂金属薄膜转移到用于二次电池的负极的负极活性材料层上的技术。该技术包括以下工序：在剥离层上形成对剥离层反应性比锂低的辅助层，并将通过在辅助层上沉积锂所制备的转移膜转移到负极以转移辅助层和锂层。然而，由于上述技术采用诸如铜、铝或镍之类的金属或金属氧化物作为辅助层，因此电池组装后保留在负极中的辅助层起到了电阻的作用。

因此，在将锂金属转移到负极活性材料层上时，需要开发一种既容易从支撑体上剥离锂金属同时又不会增加电池的电阻的技术。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种在将锂金属转移到负极活性材料层上时，既容易从支撑体剥离锂金属同时又不增加电池的电阻的方法。

技术方案

为了解决上述技术问题，本发明的制造用于二次电池的负极的方法包括：通过在包括基板和保护层的转移膜的保护层上形成锂层以制备锂转移膜的步骤；以及制备其中在集电器上形成有负极活性材料层的负极以及将所述锂转移膜粘合和辊压以使得所述锂层面向所述负极活性材料层的转移步骤，其中所述保护层包括丙烯酸树脂，并且在所述转移步骤中，锂层和保护层被转移到负极活性材料层上。

在本发明的一个实施方式中，所述丙烯酸树脂是选自由丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、和甲基丙烯酸月桂酯构成的组中的一种或多种单体组成的聚合物、或者是由选自上述组中的两种或更多种单体组成的共聚物。

在本发明的一个实施方式中，所述转移膜的保护层的厚度可以为0.01μm至5μm。

在本发明的一个实施方式中，可以在转移膜的基板和保护层之间插置剥离层。

在此，剥离层可包括选自由以下各者构成的组中的至少一种：有机硅链接枝键合到聚酯主链的有机硅改性的聚酯、Si、三聚氰胺和氟。