[go: up one dir, main page]

WO2016085363A1 - Anodic material - Google Patents

Anodic material Download PDF

Info

Publication number
WO2016085363A1
WO2016085363A1 PCT/RU2014/000938 RU2014000938W WO2016085363A1 WO 2016085363 A1 WO2016085363 A1 WO 2016085363A1 RU 2014000938 W RU2014000938 W RU 2014000938W WO 2016085363 A1 WO2016085363 A1 WO 2016085363A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lithium
layer
foil
battery
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2014/000938
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Александрович СЕМЕНЕНКО
Петр Анатольевич ЦЫГАНКОВ
Алина Игоревна БЕЛОВА
Даниил Михайлович ИТКИС
Виктор Александрович КРИВЧЕНКО
Никита Александрович РАЦ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Micromash Ou
Obshestvo S Ogranichennoj Otvetstvennost'yu "lition"
Original Assignee
Micromash Ou
Obshestvo S Ogranichennoj Otvetstvennost'yu "lition"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Micromash Ou, Obshestvo S Ogranichennoj Otvetstvennost'yu "lition" filed Critical Micromash Ou
Publication of WO2016085363A1 publication Critical patent/WO2016085363A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22Electrodes
    • H01G11/30Electrodes characterised by their material
    • H01G11/32Carbon-based
    • H01G11/36Nanostructures, e.g. nanofibres, nanotubes or fullerenes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/134Electrodes based on metals, Si or alloys
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to a coated metal anode and can be used in lithium batteries.
  • polymer, ceramic or composite polymer-ceramic coatings can be used as protective coatings for lithium electrodes (US 2013/0236764 A1, publ. 12.09.2013).
  • polymers for such coatings copolymers including hydrophobic (polydimethylsiloxane) and hydrophilic (polyoxymethylene methacrylate or polyoxyethylene acrylate) polymer blocks having a low glass transition temperature can be used.
  • the specific capacity of the lithium battery containing the lithium anode protected in this way does not exceed 150 mA / g, and the drop in capacity for 30 recharge cycles reaches 30%.
  • the closest analogue of the claimed group of the invention is the anode material disclosed in the source EP 0715366 A1, publ. 06/20171996, in which various transition metal oxides (W, Mo, Ti, V, Nb, Zr, Hf, Ta, and Cr) were used as a protective anode coating. Solutions of the precursors of the corresponding metals are applied to the surface of the lithium anode, the solvent is dried, and then annealed at a temperature of 300-500 ° C to form an oxide layer. In addition, oxide films can be formed by sputtering, chemical vapor deposition, and electron beam evaporation.
  • the objective of the proposed technical solution is to develop an anode material for secondary batteries with a protective coating having a low electrochemically inactive mass.
  • the technical result of the invention is to increase the strength of the lithium layer of the anode material and reduce the electrochemically inactive mass.
  • the anode material is made in the form of a metal foil with down conductors, made with the possibility of applying a lithium metal layer to its surface by spraying or rolling lithium foil and then spraying a protective layer on the lithium metal layer.
  • Al As the material of the metal foil, Al, Ni, stainless steel are used.
  • the thickness of the lithium metal layer is from 50 nm to 50 ⁇ m.
  • the thickness of lithium foil is 50-500 microns.
  • the thickness of the protective layer is from 10 nm to 10 ⁇ m.
  • FIG. 1 Discharging curve of a battery manufactured in accordance with EP 0715366 A1.
  • FIG. 2 Discharge curve of a battery containing a lithium anode on nickel foil with deposited layers of lithium 10 ⁇ m thick and 50 nm thick silicon, at a current density of 0.15 mA / cm 2 and a discharge depth of 1.5 mAh / cm 2 .
  • FIG. 3 Discharge curve of a battery containing a lithium anode on aluminum foil, onto the surface of which a lithium foil 500 ⁇ m thick was rolled and then a germanium layer was deposited with a thickness of 10 ⁇ m, at a current density of 0.15 mA / cm 2 and a discharge depth of 1.5 mAh / cm 2 .
  • Anode material made in the form of a metal foil with down conductors made with the possibility of applying a layer of lithium metal onto its surface by spraying or rolling lithium foil and then spraying a protective layer on a lithium metal layer.
  • the material of the metal foil used AI i, stainless steel.
  • the thickness of the lithium metal layer is from 50 nm to 50 ⁇ m.
  • the thickness of the deposited lithium layer less than 50 nm will be insufficient to implement the required depth of discharge of the battery; above 50 microns will be excessive and will lead to an increase in inactive mass of the battery.
  • the thickness of lithium foil is 50-500 microns. A thickness of lithium foil less than 50 microns will not be sufficient to implement the required depth of discharge of the battery; above 500 microns will be excessive and will lead to an increase in inactive mass of the battery.
  • the thickness of the protective layer is from 10 nm to 10 ⁇ m. If the protective layer is more than 10 ⁇ m thick, diffusion of lithium ions from the lithium electrode to the electrolyte is difficult, which can lead to a decrease in the operating voltage of the battery. A layer less than 10 nm may be mechanically destroyed when quoting the battery.
  • the lithium and protective layers are sprayed using magnetron sputtering, temperature-induced and plasma chemical vapor deposition, electron beam sputtering, and cluster ion evaporation.
  • a layer of metallic Li with a thickness of 10 ⁇ m is applied by magnetron sputtering.
  • the resulting electrode can be used as an anode in a lithium battery containing a cathode and an electrolyte. From FIG. 1 it can be seen that when the battery is recharged, the lithium layer of the anode material can be destroyed or dendrites are formed, which leads to deterioration of the battery, therefore, such an anode material has a low strength lithium layer and a high electrochemically inactive mass. As experiments showed (see Fig.
  • the anode of the battery is in the form of a nickel foil with down conductors, the surface of which is sprayed with a 10- ⁇ m thick layer of metallic Li, over which a 50-nm-thick Si protective layer is sprayed, recharged without breaking the lithium layer, i.e. . has a higher strength, which does not lead to deterioration of the battery and the formation of dendrites, and also allows to reduce the electrochemically inactive mass. In this case, the strength of the lithium layer increases by 10 times, and the electrochemically inactive mass decreases by 10 times.
  • a 500 ⁇ m thick lithium foil is rolled onto the surface of the aluminum foil with down conductors.
  • a layer of Ge with a thickness of 10 ⁇ m was deposited over the layer of a metal layer by plasma chemical vapor deposition.
  • the resulting electrode can be used as an anode in a lithium battery containing a cathode and an electrolyte. From FIG. 1 it can be seen that when the battery is recharged, the lithium layer of the anode material can be destroyed or dendrites are formed, which leads to deterioration of the battery, therefore, such an anode material has a low strength lithium layer and a high electrochemically inactive mass. As experiments showed (see Fig.
  • the anode of the battery is in the form of an aluminum foil with down conductors, a lithium foil with a thickness of 500 ⁇ m is rolled onto its surface, on top of which a 10 ⁇ m thick Ge layer is sprayed and recharged without destroying the lithium layer, i.e. has a higher strength, which does not lead to deterioration of the battery and the formation of dendrites, and also allows to reduce the electrochemically inactive mass.
  • the strength of the lithium layer increases by 10 times, and the electrochemically inactive mass decreases by 10 times.
  • the present invention allows to obtain anode material with increased strength of the lithium layer and with a reduced electrochemically inactive mass.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

The invention relates to an anodic material with a coating and to an accumulator with a metallic anode with a coating. The technical result of the invention consists in increasing the strength of a lithium layer of the anodic material and in reducing an electrochemically inactive mass. The anodic material is in the form of a metal foil containing leads, with the possibility of applying a metallic lithium layer to the surface of the foil by spray-coating or rolling the lithium foil and subsequently spray-coating a protective layer onto the metallic lithium layer.

Description

АНОДНЫЙ МАТЕРИАЛ  ANODE MATERIAL

Область техники  Technical field

Изобретение относится к металлическому аноду с покрытием и может быть использовано в литиевых аккумуляторах.  The invention relates to a coated metal anode and can be used in lithium batteries.

Уровень техники  State of the art

Из уровня техники известно, что в качестве защитных покрытий для литиевых электродов могут быть использованы полимерные, керамические или композитные полимер-керамические покрытия (US 2013/0236764 А1 , опубл. 12.09.2013). В качестве полимеров для таких покрытий могут быть использованы сополимеры, включающие гидрофобные (полидиметилсилоксан) и гидрофильные (полиоксиметиленметакрилат или полиоксиэтиленакрилат) полимерные блоки, имеющие низкую температуру стеклования. Удельная емкость литиевого аккумулятора, содержащего защищенный таким образом литиевый анод, тем не менее, не превышает 150 мА/г, а падение емкости за 30 циклов перезаряда достигает 30%.  It is known from the prior art that polymer, ceramic or composite polymer-ceramic coatings can be used as protective coatings for lithium electrodes (US 2013/0236764 A1, publ. 12.09.2013). As polymers for such coatings, copolymers including hydrophobic (polydimethylsiloxane) and hydrophilic (polyoxymethylene methacrylate or polyoxyethylene acrylate) polymer blocks having a low glass transition temperature can be used. The specific capacity of the lithium battery containing the lithium anode protected in this way, however, does not exceed 150 mA / g, and the drop in capacity for 30 recharge cycles reaches 30%.

Наиболее близким аналогом заявленной группы изобретения является анодный материал, раскрытый в источнике ЕР 0715366 А1 , опубл. 05.06.1996, в котором качестве защитного анодного покрытия использовали различные оксиды переходных металлов (W, Mo, Ti, V, Nb, Zr, Hf, Та, и Сг). Растворы прекурсоров соответствующих металлов наносят на поверхность литиевого анода, высушивают растворитель и затем производят отжиг при температуре 300-500°С для формирования оксидного слоя. Помимо этого, оксидные пленки могут быть сформированы путем напыления, химического осаждения из газовой фазы, испарения электронным пучком.  The closest analogue of the claimed group of the invention is the anode material disclosed in the source EP 0715366 A1, publ. 06/05/1996, in which various transition metal oxides (W, Mo, Ti, V, Nb, Zr, Hf, Ta, and Cr) were used as a protective anode coating. Solutions of the precursors of the corresponding metals are applied to the surface of the lithium anode, the solvent is dried, and then annealed at a temperature of 300-500 ° C to form an oxide layer. In addition, oxide films can be formed by sputtering, chemical vapor deposition, and electron beam evaporation.

Данные покрытия позволяют предотвратить образование дендритов, однако использование литиевой фольги в качестве анода создает ряд трудностей при сборке аккумулятора, связанных с мягкостью металлического лития: присоединение токоотвода к литиевой фольге и возможность его повреждения в процессе сборки, что может привести к нарушению целостности защитного слоя и формированию дендритов в ходе работы аккумулятора. Раскрытие изобретения These coatings prevent the formation of dendrites, however, the use of lithium foil as an anode creates a number of difficulties in the assembly of the battery associated with the softness of lithium metal: attaching a collector to the lithium foil and the possibility of damage to it during assembly, which can lead to a violation of the integrity of the protective layer and the formation of dendrites during battery operation. Disclosure of invention

Задача предлагаемого технического решения состоит в разработке анодного материала для вторичных аккумуляторов с защитным покрытием, обладающего низкой электрохимически неактивной массой.  The objective of the proposed technical solution is to develop an anode material for secondary batteries with a protective coating having a low electrochemically inactive mass.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности литиевого слоя анодного материала и снижение электрохимически неактивной массы.  The technical result of the invention is to increase the strength of the lithium layer of the anode material and reduce the electrochemically inactive mass.

Указанный технический результат достигается за счет того, что анодный материал, выполненный в виде металлической фольги с токоотводами, выполненной с возможностью нанесения на ее поверхность слоя металлического лития путем напыления или прикатывания литиевой фольги и последующего напыления на слой металлического лития защитного слоя.  The specified technical result is achieved due to the fact that the anode material is made in the form of a metal foil with down conductors, made with the possibility of applying a lithium metal layer to its surface by spraying or rolling lithium foil and then spraying a protective layer on the lithium metal layer.

В качестве материала металлической фольги использованы Al, Ni, нержавеющая сталь.  As the material of the metal foil, Al, Ni, stainless steel are used.

Толщина слоя металлического лития составляет от 50 нм до 50 мкм.  The thickness of the lithium metal layer is from 50 nm to 50 μm.

Толщина литиевой фольги составляет 50-500 мкм.  The thickness of lithium foil is 50-500 microns.

В качестве защитного слоя использованы керамические, полимерные, оксидные материалы, Al, Ge, Au.  As a protective layer used ceramic, polymeric, oxide materials, Al, Ge, Au.

Толщина защитного слоя составляет от 10 нм до 10 мкм.  The thickness of the protective layer is from 10 nm to 10 μm.

Краткое описание чертежей  Brief Description of the Drawings

Фиг. 1 - Разрядно-зарядная кривая аккумулятора, изготовленному согласно ЕР 0715366 А1.  FIG. 1 - Discharging curve of a battery manufactured in accordance with EP 0715366 A1.

Фиг. 2 - Разрядно-зарядная кривая аккумулятора, содержащего литиевый анод на никелевой фольге с напыленными слоями лития толщиной 10 мкм и кремния толщиной 50 нм, при плотности тока 0,15 мА/см2 и глубине разряда 1 ,5 мАч/см2. FIG. 2 - Discharge curve of a battery containing a lithium anode on nickel foil with deposited layers of lithium 10 μm thick and 50 nm thick silicon, at a current density of 0.15 mA / cm 2 and a discharge depth of 1.5 mAh / cm 2 .

Фиг. 3 - Разрядно-зарядная кривая аккумулятора, содержащего литиевый анод на алюминиевой фольге, на поверхность которой прикатана литиевая фольга толщиной 500 мкм и последующим напылением слоя германия толщиной 10 мкм, при плотности тока 0,15 мА/см2 и глубине разряда 1 ,5 мАч/см2. FIG. 3 - Discharge curve of a battery containing a lithium anode on aluminum foil, onto the surface of which a lithium foil 500 μm thick was rolled and then a germanium layer was deposited with a thickness of 10 μm, at a current density of 0.15 mA / cm 2 and a discharge depth of 1.5 mAh / cm 2 .

Осуществление изобретения  The implementation of the invention

Анодный материал, выполненный в виде металлической фольги с токоотводами, выполненной с возможность нанесения на ее поверхность слоя металлического лития путем напыления или прикатывания литиевой фольги и последующего напыления на слой металлического лития защитного слоя. В качестве материала металлической фольги использованы AI, i, нержавеющая сталь. Anode material made in the form of a metal foil with down conductors, made with the possibility of applying a layer of lithium metal onto its surface by spraying or rolling lithium foil and then spraying a protective layer on a lithium metal layer. The material of the metal foil used AI, i, stainless steel.

Толщина слоя металлического лития составляет от 50 нм до 50 мкм. Толщина напыленного литиевого слоя менее 50 нм будет недостаточным для осуществления необходимой глубины разряда аккумулятора; выше 50 мкм окажется избыточной и приведет к увеличению неактивной массы аккумулятора.  The thickness of the lithium metal layer is from 50 nm to 50 μm. The thickness of the deposited lithium layer less than 50 nm will be insufficient to implement the required depth of discharge of the battery; above 50 microns will be excessive and will lead to an increase in inactive mass of the battery.

Толщина литиевой фольги составляет 50-500 мкм. Толщина литиевой фольги менее 50 мкм будет недостаточной для осуществления необходимой глубины разряда аккумулятора; выше 500 мкм окажется избыточной и приведет к увеличению неактивной массы аккумулятора.  The thickness of lithium foil is 50-500 microns. A thickness of lithium foil less than 50 microns will not be sufficient to implement the required depth of discharge of the battery; above 500 microns will be excessive and will lead to an increase in inactive mass of the battery.

В качестве защитного слоя использованы керамические, полимерные, оксидные материалы, AI, Ge, Au.  As a protective layer used ceramic, polymeric, oxide materials, AI, Ge, Au.

Толщина защитного слоя составляет от 10 нм до 10 мкм. При толщине защитного слоя больше 10 мкм затрудняется диффузия ионов лития из литиевого электрода в электролит, что может привести к уменьшению рабочего напряжения аккумулятора. Слой менее 10 нм может механически разрушаться при цитировании аккумулятора.  The thickness of the protective layer is from 10 nm to 10 μm. If the protective layer is more than 10 μm thick, diffusion of lithium ions from the lithium electrode to the electrolyte is difficult, which can lead to a decrease in the operating voltage of the battery. A layer less than 10 nm may be mechanically destroyed when quoting the battery.

Напыление литиевого и защитного слоев осуществляют с помощью магнетронного напыления, температурно-индуцированного и плазменного химического осаждения из газовой фазы, распыления электронным пучком, кластерного ионного испарения.  The lithium and protective layers are sprayed using magnetron sputtering, temperature-induced and plasma chemical vapor deposition, electron beam sputtering, and cluster ion evaporation.

Пример 1  Example 1

На поверхность никелевой фольги с токоотводами наносят методом магнетронного напыления слой металлического Li толщиной 10 мкм. Поверх слоя из металлического слоя нанесен методом магнетронного напылением защитный слой из Si толщиной 50 нм. Полученный электрод может быть использован в качестве анода в литиевом аккумуляторе, содержащем катод и электролит. Из фиг. 1 видно, что при перезарядке аккумулятора литиевый слой анодного материала может разрушаться, или формируются дендриты, что приводит к ухудшению работы аккумулятора, следовательно, такой анодный материал имеет низкую прочность литиевого слоя и высокую электрохимически неактивную массу. Как показали эксперименты (см. фиг. 2), анод аккумулятора в виде никелевой фольги с токоотводами, на поверхность которой напылен слой металлического Li толщиной 10 мкм, поверх которого напылен защитный слой из Si толщиной 50 нм перезаряжается без разрушения литиевого слоя, т.е. имеет более высокую прочность, что не приводит к ухудшению работы аккумулятора и образованию дендритов, а также позволяет снизить электрохимически неактивную массу. При этом прочность литиевого слоя увеличивается в 10 раз, а электрохимически неактивная масса снижается в 10 раз. On the surface of the nickel foil with down conductors, a layer of metallic Li with a thickness of 10 μm is applied by magnetron sputtering. A protective layer of Si with a thickness of 50 nm was applied over a layer of a metal layer by magnetron sputtering. The resulting electrode can be used as an anode in a lithium battery containing a cathode and an electrolyte. From FIG. 1 it can be seen that when the battery is recharged, the lithium layer of the anode material can be destroyed or dendrites are formed, which leads to deterioration of the battery, therefore, such an anode material has a low strength lithium layer and a high electrochemically inactive mass. As experiments showed (see Fig. 2), the anode of the battery is in the form of a nickel foil with down conductors, the surface of which is sprayed with a 10-μm thick layer of metallic Li, over which a 50-nm-thick Si protective layer is sprayed, recharged without breaking the lithium layer, i.e. . has a higher strength, which does not lead to deterioration of the battery and the formation of dendrites, and also allows to reduce the electrochemically inactive mass. In this case, the strength of the lithium layer increases by 10 times, and the electrochemically inactive mass decreases by 10 times.

Пример 2  Example 2

На поверхность алюминиевой фольги с токоотводами прикатывают литиевую фольгу толщиной 500 мкм. Поверх слоя из металлического слоя нанесен методом плазменного химического осаждения из газовой фазы слой из Ge толщиной 10 мкм. Полученный электрод может быть использован в качестве анода в литиевом аккумуляторе, содержащем катод и электролит. Из фиг. 1 видно, что при перезарядке аккумулятора литиевый слой анодного материала может разрушаться, или формируются дендриты, что приводит к ухудшению работы аккумулятора, следовательно, такой анодный материал имеет низкую прочность литиевого слоя и высокую электрохимически неактивную массу. Как показали эксперименты (см. фиг. 3), анод аккумулятора в виде алюминиевой фольги с токоотводами, на поверхность которой прикатана литиевая фольга толщиной 500 мкм, поверх которой напылен слой из Ge толщиной 10 мкм перезаряжается без разрушения литиевого слоя, т.е. имеет более высокую прочность, что не приводит к ухудшению работы аккумулятора и образованию дендритов, а также позволяет снизить электрохимически неактивную массу. При этом прочность литиевого слоя увеличивается в 10 раз, а электрохимически неактивная масса снижается в 10 раз.  A 500 μm thick lithium foil is rolled onto the surface of the aluminum foil with down conductors. A layer of Ge with a thickness of 10 μm was deposited over the layer of a metal layer by plasma chemical vapor deposition. The resulting electrode can be used as an anode in a lithium battery containing a cathode and an electrolyte. From FIG. 1 it can be seen that when the battery is recharged, the lithium layer of the anode material can be destroyed or dendrites are formed, which leads to deterioration of the battery, therefore, such an anode material has a low strength lithium layer and a high electrochemically inactive mass. As experiments showed (see Fig. 3), the anode of the battery is in the form of an aluminum foil with down conductors, a lithium foil with a thickness of 500 μm is rolled onto its surface, on top of which a 10 μm thick Ge layer is sprayed and recharged without destroying the lithium layer, i.e. has a higher strength, which does not lead to deterioration of the battery and the formation of dendrites, and also allows to reduce the electrochemically inactive mass. In this case, the strength of the lithium layer increases by 10 times, and the electrochemically inactive mass decreases by 10 times.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет получить анодный материал с повышенной прочностью литиевого слоя и с пониженной электрохимически неактивной массой.  Thus, the present invention allows to obtain anode material with increased strength of the lithium layer and with a reduced electrochemically inactive mass.

Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.  The invention has been disclosed above with reference to a specific embodiment. Other specialists may be obvious to other embodiments of the invention, without changing its essence, as it is disclosed in the present description. Accordingly, the invention should be considered limited in scope only by the following claims.

Claims

Формула изобретения Claim 1. Анодный материал, выполненный в виде металлической фольги с токоотводами, выполненной с возможность нанесения на ее поверхность слоя металлического лития путем напыления или прикатывания литиевой фольги и последующего напыления на слой металлического лития защитного слоя.  1. Anode material made in the form of a metal foil with down conductors, made with the possibility of applying a lithium metal layer to its surface by spraying or rolling lithium foil and then spraying a protective layer on a lithium metal layer. 2. Материал по п. 1 , характеризующийся тем, что в качестве материала металлической фольги использованы Al, Ni, нержавеющая сталь.  2. The material according to claim 1, characterized in that Al, Ni, stainless steel are used as the material of the metal foil. 3. Материал по п. 1 , характеризующееся тем, что толщина слоя металлического лития составляет от 50 нм до 50 мкм.  3. The material according to claim 1, characterized in that the thickness of the lithium metal layer is from 50 nm to 50 μm. 4. Материал по п. 1 , характеризующийся тем, что толщина литиевой фольги составляет 50-500 мкм.  4. The material according to claim 1, characterized in that the thickness of the lithium foil is 50-500 microns. 5. Материал по п. 1 , характеризующийся тем, что в качестве защитного слоя использованы керамические, полимерные, оксидные материалы, Al, Ge, Au.  5. The material according to claim 1, characterized in that ceramic, polymeric, oxide materials, Al, Ge, Au are used as a protective layer. 6. Материал по п. 6, характеризующийся тем, что толщина защитного слоя составляет от 10 нм до 10 мкм.  6. The material according to claim 6, characterized in that the thickness of the protective layer is from 10 nm to 10 μm.
PCT/RU2014/000938 2014-11-28 2014-12-17 Anodic material Ceased WO2016085363A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014148083 2014-11-28
RU2014148083/07A RU2596023C2 (en) 2014-12-17 2014-12-17 Anode material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016085363A1 true WO2016085363A1 (en) 2016-06-02

Family

ID=56074757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2014/000938 Ceased WO2016085363A1 (en) 2014-11-28 2014-12-17 Anodic material

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2596023C2 (en)
WO (1) WO2016085363A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110350202A (en) * 2019-07-24 2019-10-18 江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司 A kind of collector and preparation method thereof and lithium ion battery

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718707C1 (en) * 2019-01-11 2020-04-14 Сергей Николаевич Максимовский Method of creating nanostructured silicon anode
GB202000467D0 (en) 2020-01-13 2020-02-26 Sigma Lithium Ltd Alkali metal materials

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060234127A1 (en) * 2003-06-25 2006-10-19 Kim You M Anode material for lithium secondary cell with high capacity
WO2011068767A1 (en) * 2009-12-03 2011-06-09 Fmc Corporation Finely deposited lithium metal powder
WO2014074332A1 (en) * 2012-11-06 2014-05-15 Ultora, Inc. Carbon nanotubes attached to metal foil

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3347555B2 (en) * 1994-12-01 2002-11-20 キヤノン株式会社 Method for manufacturing negative electrode of lithium secondary battery
RU2105392C1 (en) * 1995-06-05 1998-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Интергрин" Chemical power supply
CN1885595A (en) * 2006-05-31 2006-12-27 华南理工大学 Integrated full-solid-state lithium ion thin film micro cell anode preparing method
CN100561778C (en) * 2007-07-31 2009-11-18 北京理工大学 A surface coating modification method for improving the safety of lithium-ion battery negative electrodes
JP5573408B2 (en) * 2010-06-23 2014-08-20 ソニー株式会社 Manufacturing method of conductive material, conductive material, and battery
CN102054961A (en) * 2010-07-22 2011-05-11 中信国安盟固利动力科技有限公司 Active negative pole piece and preparation method thereof
CN104160544B (en) * 2012-03-07 2016-08-31 麻省理工学院 Chargeable lithium cell for wide temperature operation
CN103456983B (en) * 2013-09-09 2016-10-19 桂林电子科技大学 Thin film solid electrolyte material and preparation method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060234127A1 (en) * 2003-06-25 2006-10-19 Kim You M Anode material for lithium secondary cell with high capacity
WO2011068767A1 (en) * 2009-12-03 2011-06-09 Fmc Corporation Finely deposited lithium metal powder
WO2014074332A1 (en) * 2012-11-06 2014-05-15 Ultora, Inc. Carbon nanotubes attached to metal foil

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110350202A (en) * 2019-07-24 2019-10-18 江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司 A kind of collector and preparation method thereof and lithium ion battery

Also Published As

Publication number Publication date
RU2596023C2 (en) 2016-08-27
RU2014148083A (en) 2016-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102658723B1 (en) Method of manufacturing negative electrode for lithium secondary battery
US10511013B2 (en) Electrochemical cell with protected negative electrode
JP6730288B2 (en) Lithium metal coating on battery separator
JP4367311B2 (en) battery
JP5594583B2 (en) Method for manufacturing reference electrode
JP4609048B2 (en) Negative electrode for secondary battery and secondary battery
EP4629381A3 (en) Anodes for lithium-based energy storage devices
CN105489845A (en) Method for preparing thin-layer lithium metal anode for all-solid-state lithium-ion battery based on PVD
KR20100134128A (en) Current collector foil for secondary batteries and its manufacturing method
JP6194675B2 (en) All-solid secondary battery, method for producing the same, and electronic device
CN105679998A (en) Method for manufacturing positive electrode and power storage device
CN102439761A (en) Electrode Compositions and Methods
JP6331282B2 (en) Solid electrolyte composite, all solid-state ion battery, and method for producing solid electrolyte composite
RU2596023C2 (en) Anode material
JP4488781B2 (en) Method for producing electrode for lithium secondary battery
JP2005135856A (en) ELECTRODE FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY, ITS MANUFACTURING METHOD, AND LITHIUM SECONDARY BATTERY
JP2008243828A (en) Method for manufacturing negative electrode and secondary battery
JP2005085632A (en) battery
EP4095942B1 (en) Electrode and method for manufacturing same
RU2579357C1 (en) Coated anode material and battery with metal anode
JP4883391B2 (en) Method for producing electrode for lithium secondary battery
JP5103789B2 (en) Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the same
JP5130738B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2016068740A1 (en) Anode material with coating, and battery with metal anode
JP7104482B2 (en) Rechargeable battery stack

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14907158

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14907158

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1