(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111628707.3 (22)申请日 2021.12.28 (71)申请人 重庆大学 地址 400000 重庆市沙坪坝区沙正 街174号 (72)发明人 徐朝和　杨祖光　王荣华　魏婕　 李敏　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 赵青朵 (51)Int.Cl. H01M 4/36(2006.01) H01M 4/38(2006.01) H01M 10/052(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种复合锂、 一种固态锂电池 (57)摘要 本发明提供了一种复合锂， 由熔融锂和金属 氟化物原位反应得到， 或由熔融锂和金属氮化物 原位反应得到。 本申请还提供了一种固态锂电 池。 本申请提供的复合锂与陶瓷固体电解质界面 具有良好的界面接触， 且展现出高的首次库伦效 率和放电比容 量。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 114300662 A 2022.04.08 CN 114300662 A 1.一种复合锂， 由熔融锂和金属氟化物原位反应得到， 或由熔融锂和金属氮化物原位 反应得到 。 2.根据权利要求1所述的复合锂， 其特征在于， 所述金属氟化物选自氟化铝、 氟化钙、 氟 化铜、 氟化铁、 氟化锌、 氟化钴、 氟化锰、 氟化 钛、 氟化锆和氟化铌中的一种或多种。 3.根据权利要求1所述的复合锂， 其特征在于， 所述金属氮化物选自氮化铝、 氮化钛、 氮 化锰、 氮化铌和氮化锆中的一种或多种。 4.根据权利要求1所述的复合锂， 其特征在于， 所述原位反应的原料为金属氟化物时， 所述原位反应的过程具体为： 将金属锂加热至熔融状态， 再加入金属氟化物混合， 反应， 得到复合锂。 5.根据权利要求1所述的复合锂， 其特征在于， 所述原位反应的原料为金属氮化物时， 所述原位反应的过程具体为： 将金属锂加热至熔融状态， 再加入金属氮化物混合， 反应， 得到复合锂。 6.根据权利 要求4或5所述的复合锂， 其特征在于， 所述加热的温度为200～300℃， 所述 混合的时间为5～10mi n。 7.一种固态锂电池， 包括正极、 负极和石榴石型固态电解质， 其特征在于， 所述负极为 复合锂， 所述复合锂为权利要求1～6任一项所述的复合锂。 8.根据权利要求7所述的固态锂电池， 其特征在于， 所述石榴石型固态电解质选自LLZO 固态电解质或金属元 素掺杂的L LZO固态电解质。 9.根据权利要求7或8所述的固态锂电池， 其特征在于， 所述石榴石型固态电解质选自 锂镧锆钽氧或锂镧锆铌氧。 10.根据权利要求7所述的固态锂电池， 其特征在于， 所述固态锂电池选自固态金属锂 电池、 固态锂离 子电池或固态锂 ‑硫电池。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114300662 A 2一种复合锂、 一种固态锂电池 技术领域 [0001]本发明涉及固态锂电池技 术领域， 尤其涉及一种复合锂、 一种固态锂电池。 背景技术 [0002]金属锂负极具有高的理论比容量(3860mAh ·g‑1)， 是下一代固态锂电池的关键负 极材料之一。 但是金属锂负极存在最大的问题是： 与锂镧锆氧体系(LLZO)陶瓷固体电解质 相接触的金属锂负极在充电过程中会优先剥离， 从而在金属锂负极表面形成孔洞， 使得金 属锂负极内部的锂无法得到有效利用； 此外， 锂离子会在锂镧锆氧体系陶瓷固体电解质的 表面缺陷或微孔处与电子结合， 在不均匀电场条件下沿晶界形成锂枝晶并穿透锂镧锆氧体 系陶瓷固态电解质。 上述问题最 终会导致金属锂的利用率低甚至导致所构建的固态电池无 法正常工作。 [0003]目前研究主要聚焦于改性涂层来解决锂镧锆氧体系陶瓷固体电解质与金属锂负 极之间的界面接触 问题。 尽管两者间界面亲锂性得到了有效改善， 但是这并不能改善金属 锂电极内部的离子/电子传输动力学。 此外， 在金属锂负极中引入各种添加剂， 如BN、 g ‑C3N4、 Si3N4等， 这种方 法虽然解决了锂镧锆氧体系陶瓷固体电解质与金属锂负极之间的界面接触 问题， 同时也在形成了各种复合金属锂负极； 但是其仍然难以在 复合金属锂负极内部形成 稳定的“电子‑离子”传输通路。 因此， 目前的复合金属锂负极工艺方法难以满足实际应用环 境下的技 术需求。 发明内容 [0004]本发明解决的技术问题在于提供一种复合锂， 本申请提供的复合锂可与固态电解 质形成良好的界面接触， 且可展现出高的首次库伦效率和放电比容 量。 [0005]有鉴于此， 本申请提供了一种复合锂， 由熔融锂和金属氟化物原位反应得到， 或由 熔融锂和金属氮化物 原位反应得到 。 [0006]优选的， 所述金属氟化物选自氟化铝、 氟化钙、 氟化铜、 氟化铁、 氟化锌、 氟化钴、 氟 化锰、 氟化 钛、 氟化锆和氟化铌中的一种或多种。 [0007]优选的， 所述金属氮化物选自氮化铝、 氮化钛、 氮化锰、 氮化铌和氮化锆中的一种 或多种。 [0008]优选的， 所述原位反应的原料为金属氟化物时， 所述原位反应的过程具体为： [0009]将金属锂加热至熔融状态， 再加入金属氟化物混合， 反应， 得到复合锂。 [0010]优选的， 所述原位反应的原料为金属氮化物时， 所述原位反应的过程具体为： [0011]将金属锂加热至熔融状态， 再加入金属氮化物混合， 反应， 得到复合锂。 [0012]优选的， 所述加热的温度为20 0～300℃， 所述混合的时间为5～10mi n。 [0013]本申请还提供了一种固态锂电池， 包括正极、 负极和石榴石型固态电解质， 所述负 极为复合锂， 所述复合锂为上述方案所述的复合锂。 [0014]优选的， 所述石榴石型固态电解质选自LLZO 固态电解质或金属元素掺杂的LLZO 固说　明　书 1/4 页 3 CN 114300662 A 3