[发明专利]阳极保护层

权利要求书

1.一种电化学电池组件，包括：

至少一个或多个电化学电池，所述至少一个或多个电化学电池包括

-阴极，所述阴极包括电化学活性材料，其中碱金属存在于所述阴极中；

-阳极，所述阳极包括集电器，所述集电器包括导电的惰性金属或非金属；并且所述阳极还包括含有第一层和第二层的保护层；其中所述第一层包括与碱金属合金化并形成在集流层上的金属和/或非金属，并且第二层沉积在所述第一层上，其中所述第二层是具有小于10^-5S cm^-1的电子电导率的离子导电层；

其中所述电池组件还包括向所述至少一个或多个电化学电池施加压力的装置。

2.根据权利要求1所述的电化学电池组件，其中所述电池还包括电解质。

3.根据权利要求2所述的电化学电池组件，其中所述电池还包括液体电解质。

4.根据权利要求3所述的电化学电池组件，其中所述电解质含有浓度高于其饱和浓度的75％的碱金属盐。

5.根据前述权利要求中任一项所述的电化学电池组件，其中所述第一层包括选自铝、硼、锌、镓、铟、碳、硅、锗、锡、铅、锑、银、金、钠、钾、镁、钙以及它们的混合物的至少一种金属或非金属，优选地包括铟或锌。

6.根据前述权利要求中任一项所述的电化学电池组件，其中所述第一层具有多于10^-5Scm^-1、优选地多于1S cm^-1的电子电导率。

7.根据前述权利要求中任一项所述的电化学电池组件，其中所述第一层在循环期间具有多于10^-15cm² s^-1、优选地多于10^-7cm² s^-1的锂扩散率。

8.根据前述权利要求中任一项所述的电化学电池组件，其中所述第一层具有大于10^-9Scm^-1、优选地大于10^-6S cm^-1的离子电导率。

9.根据前述权利要求中任一项所述的电化学电池组件，其中所述第一层具有介于1nm至5000nm之间、优选地介于10nm与3000nm之间、例如介于100nm与2000nm之间的厚度。

10.根据前述权利要求中任一项所述的电化学电池组件，其中所述第二层包括陶瓷材料、聚合物材料、聚合物和陶瓷复合材料以及它们的组合中的至少一者。

11.根据前述权利要求中任一项所述的电化学电池组件，其中所述第二层包括氧氮化物、硫化物、磷酸盐、氧化物、氧硫化物、硫代磷酸盐、硼酸盐、氧硼酸盐、硼氢化物、硅酸盐、铝酸盐或硫代铝酸盐化合物或它们的组合。

12.根据权利要求11所述的电化学电池组件，其中所述陶瓷材料是LiPON。

13.根据权利要求10所述的电化学电池组件，其中所述聚合物材料是聚环氧乙烷。

14.根据前述权利要求中任一项所述的电化学电池组件，其中所述第二层具有大于10^-9S cm^-1、优选地大于10^-6S cm^-1的离子电导率。

15.根据前述权利要求中任一项所述的电化学电池组件，其中所述第二层具有介于1nm与1000nm之间、优选地介于10nm与500nm之间、例如介于100nm与250nm之间的厚度。