CN115769399B 锂金属电极的制造方法、由此制造的锂金属电极和包含其的锂二次电池 （株式会社Lg新能源）

2022.12.20PCT/KR2021/0123732021.09.10WO2022/060021KO2022.03.24KR20020091748A,2002.12.06KR20190033922A,2019.04.01用所述方法制造的锂金属电极和包含所述锂金将氟代碳酸亚乙酯涂布到锂金属层的至少一个表面上；和(b)对涂布有所述氟代碳酸亚乙酯的2(b)对涂布有所述氟代碳酸亚乙酯的所述锂金属层进行压延，以在所述锂金属层的至代碳酸亚乙酯的所述锂金属层安置在压延单元之所述锂金属电极包含：锂金属层；和形成在所述锂金属层的至少一7.根据权利要求6所述的锂金属电极，其中，所述氟化Li2Sn13.根据权利要求11所述的锂二次电池，其中，所述正极活性材料包含二硫化物化合14.根据权利要求11所述的锂二次电池，其中，所述正极活性材料包含碳一硫聚合物3[0001]本申请要求基于2020年9月16日提交的韩国专利申请第10_2020_0118835号和2021年9月9日提交的韩国专利申请第10_2021_0120225号的优先权权益，其全部内容通过[0003]随着锂二次电池的使用范围扩展到电动车辆(EV)和电力存储系统(ESS)以及便携[0004]在各种锂二次电池中，锂硫电池是使用具有硫_硫键的硫类材料作为正极活性材[0006]另外，锂硫电池具有得自正极中的锂离子与硫的转化反应(S8+16Li++16e_→[0007]在这种锂硫电池中，如果使用锂金属作为负极，则因为理论比容量为非常高的3860mAh/g并且标准氢电极(SHE)也为非常低的_3.045V，由此可以实现具有高容量和高能[0009]在锂金属表面上形成的保护层中，氟化锂(LiF)保护层抑制具有高离子传导性的[0010]在相关技术中，氟化锂保护层通过将锂金属浸入氟代碳酸亚乙酯(FEC)中预定时4[0012]氟化锂保护层的物理性质的差异导致在充电/放电期间造成局部电流密度的差[0016]韩国特开专利公布第2019_0071618号(2019年6月24日)“在锂金属电极表面上形成钝化层的锂二次电池的连续制造方法以及由其制备的锂二次电池”(ContinuousManufacturingMethodofLithiumSecondaryBatteryFormingPassivelayerontheSurfaceofLithiumMetalElectrodeandLithiumSecondaryBatteryprepared(AnArtificialLithiumProtectiveLayerthatEnablestheUseofAcetonitrile_当氟化锂保护层通过在锂金属的表面上直接涂布氟代碳酸亚乙酯并进行压延的方法来形[0026]所述压延可以通过将涂布有氟代碳酸亚乙酯的锂金属层安置在压延单元之间并5[0040]本说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应被解释为限于普通或字典的含义，而是应在本发明人能够适当定义术语的概念以通过最佳方式来描述他/她自己的发明的原则的基础上被解释为与本发明的技术思想相__得锂硫电池因其容易小型化和轻量化而作为下一代电池2Sx6保护层，使用将锂金属浸入氟代碳酸亚乙酯(FEC)中或者涂布含有氟代碳酸亚乙酯的溶液直接涂布到锂金属的表面上并进行压延的方法以在锂金属的表面上均匀形成氟化锂保护[0052](b)对涂布有所述氟代碳酸亚乙酯的所述锂金属层进行压延，以在所述锂金属层[0053]在本发明的情况下，将氟代碳酸亚乙酯直接涂布到锂金锂金属浸入氟代碳酸亚乙酯中或者将含有氟代碳酸亚乙酯的溶剂涂布到锂金属的表面上发明的锂金属电极的制造方法具有工艺非常简单7[0063]通过使锂金属与通过步骤(b)中的压延而涂布在锂金属层的表面上的氟代碳酸亚[0065]所述压延可以通过将涂布有氟代碳酸亚乙酯的锂金属层安置在压延单元之间并锂金属粉末或具有形成在负极集电器的至少一个表面上的锂金属薄膜8[0081]氟化锂保护层可以根据如上所述的制造方法来形成，并且其厚度可以为10至[0084]此外，形成有氟化锂保护层的锂金属电[0088]正极可以包含正极集电器和涂布到正极集电器的至少一个表面上的正极活性材2Sn[0093]硫碳复合材料中所包含的碳为多孔碳材料，并且提供了可以均匀且稳定地固定9米管(CNT)，如单壁碳纳米管(SWCNT)和多壁碳纳米管(MWCNT)；碳纤维，如石墨纳米纤维更优选60至90％的区域中。当硫在所述范围内存在于多孔碳材料的内表面和外表面上时，电子迁移接触面积可以增加。如果硫位于多孔碳材料的整个内表面和外表面的100％的面[0099]本发明的硫碳复合材料的制造方法没有特别限制，并且可以采用本领域中常用[0102]基于100重量％的构成正极的全部正极活性材料层，正极活性材料的含量可以为[0104]导电材料是将电解质和正极活性材料电连接以充当电子从集电器移动到正极活[0106]基于100重量％的构成正极的全部正烯橡胶(SBR)、丁腈橡胶和苯乙烯_异戊二烯橡胶；纤维素类粘合剂，包括羧甲基纤维素将所制备的正极浆料组合物涂布到正极集电器的至少[0115]如果需要，正极浆料组合物可以另外包含本领域中通常用于提高其功能的材应力集中而破裂的速度范围内或者在不会使正极活性材料层从正极集电器剥离的速度范[0123]电解质可以为不与锂金属反应的非水电解质或固体电解质，但优选为非水电解用于锂二次电池用电解液中即可。例如，锂盐可以为LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、)2[0130]有机溶剂的酯的实例可以为但不限于选自如下中的任一种或其两种以上的混合[0131]直链碳酸酯化合物的具体实例可以代表性地为但不限于选自如下中的任一种或其两种以上的混合物：碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯、碳酸乙甲酯化物的实例包括但不限于氟代碳酸亚乙酯(F膜并且改善充电/放电效率的作用。[0137]隔膜可以由使正极和负极彼此隔开或绝缘并且使得锂离子能够在正极与负极之使用由熔点高的玻璃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维等制成的无纺布或聚烯烃类多孔烯烃(诸如聚乙烯和聚丙烯)、聚酯(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇苯并双噁唑)和聚芳酯。具；电动汽车，包括电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆量％的作为导电材料的德科黑和5重量％的作为粘合剂的苯乙烯丁二烯橡胶/羧甲基纤维[0155]将所制备的正极浆料组合物涂布在20μm厚的铝集电器上，在50℃下干燥12小时，[0156]将所制造的正极和在实施例1中制造的锂金属电极安置成彼此面对，并且在其间[0161]将厚度为45μm的锂金属薄膜浸入氟代碳酸亚乙酯中1小时，然后在80℃的真空烘[0163]除了使用比较例1的锂金属电极代替实施例1的锂金属电极之外，以与实施例2中[0165]除了使用比较例2的锂金属电极代替实施例1的锂金属电极之外，以与实施例2中[0178]对于实施例2以及比较例3和4中制造的电池，使用充电/放电