【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及用于电化学电池的铝基负极，并且更具体地涉及用于电化学电池的电极中的铝集电器。
技术介绍
1、在常规锂离子蓄电池(lib)中，铜用作负极集电器，并且铝(al)用作正极集电器。负极包括活性负极材料和单独的集电器，其中活性负极材料(通常为石墨或石墨和硅的混合物)通常通过缝模涂布或刮涂以湿膜形式沉积在集电器上，随后干燥和固化以形成lib负极。虽然当前技术确实能够实现功能性装置，但对电动车辆(ev)的降低的能量成本($/kwh)连同增强的行驶里程(英里/充电)的需求增加要求蓄电池材料的持续技术增强。al通常不用作锂离子蓄电池中的负极侧上的集电器，因为在负极电势下锂会使al发生反应性合金化。因此，如果将al用作锂离子蓄电池中的负极集电器，则需要改进。
技术实现思路
1、术语“实施方案”和类似术语旨在广义地指代本公开和以下权利要求书的所有主题。包含这些术语的陈述不应被理解为限制本文描述的主题，或限制所附权利要求的含义或范围。本文所涵盖的本公开的各实施方案由以下权利要求而非本
技术实现思路
来限定。本
技术实现思路
是本公开的各个方面的高度概述，并且介绍了在下节“具体实施方式”中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
并不意图确认所要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不意图用来孤立地确定所要求保护的主题的范围。通过参考本公开的整个说明书、任何或所有附图以及每项权利要求的适当部分，应当理解本主题。
2、在一些方面，公开了具有至少一层的复合材料，所述至少一层包含第一多个颗粒和第二多个颗粒。
3、在一些方面，公开了装置，其包含：包含复合材料的第一电化学电池电极。所述复合材料包含至少一层，并且可以是集电器和电极活性材料中的一种或两种。所述复合材料可包含至少一层，所述至少一层具有：第一多个颗粒，其选自al颗粒和al合金颗粒中的至少一种；以及第二多个颗粒，其选自金属颗粒和非金属颗粒中的至少一种，其中所述金属颗粒选自锌、硅、铋、铜、锗、铟、锑、锡、镁或其组合中的至少一种，并且所述非金属颗粒选自碳、锂钛氧化物、二氧化钛、moo、mos2、co2o4、mno2、fe2o3、fe3o4、fes、cuo或其组合中的至少一种。在一些方面，所述装置可包含复合材料，所述复合材料包含至少一层，所述至少一层具有al与另一种金属的合金，所述另一种金属例如锌、硅、铋、铜、锗、铟、锑、锡、镁或其组合中的至少一种。所述装置还可包含第二电化学电池电极；以及位于所述第一电化学电池电极和所述第二电化学电池电极之间的电解质。
4、在一些方面，公开了制备复合材料的方法。所述方法可包括混合第一多个颗粒和第二多个颗粒以形成均匀混合物。所述第一多个颗粒可以选自al颗粒和al合金颗粒中的至少一种，并且所述第二多个颗粒可以选自金属颗粒和非金属颗粒中的至少一种，其中所述金属颗粒选自锌、硅、铋、铜、锗、铟、锑、锡、镁或其组合中的至少一种。所述非金属颗粒可选自碳、锂钛氧化物、二氧化钛、moo、mos2、co2o4、mno2、fe2o3、fe3o4、fes、cuo或其组合中的至少一种。所述方法还可包括机械地、热地或热机械地处理所述混合物以形成复合材料。在一些方面，当复合材料的至少一层包含al和另一种金属的合金时，所述方法包括形成合金。
5、其他目的和优点将从以下非限制性示例的详细描述中变得显而易见。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种包含至少一层的复合材料，所述至少一层包含：
2.如权利要求1所述的复合材料，其中所述复合材料允许锂原子或锂离子传输到所述Al颗粒。
3.如权利要求2所述的复合材料，其中所述锂原子或锂离子被所述复合材料吸收、储存或释放中的至少一种。
4.如权利要求1所述的复合材料，基于所述复合材料的总重量，其包含1重量％至99重量％的Al金属或合金。
5.如权利要求4所述的复合材料，其包含40重量％至70重量％的Al金属或合金。
6.如权利要求1所述的复合材料，其中所述第一多个颗粒具有10nm至100μm的平均粒度，并且所述第二多个颗粒具有10nm至100μm的平均粒度。
7.如权利要求1所述的复合材料，其中所述第一多个颗粒和第二多个颗粒各自具有90重量％或更高的纯度。
8.如权利要求1所述的复合材料，其中所述第二多个颗粒是金属颗粒。
9.如权利要求1所述的复合材料，其中所述第二多个颗粒是非金属颗粒。
10.如权利要求1所述的复合材料，其中所述复合材料在相对于Li/Li+为0V至5V
11.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于在至少14次循环(120小时)中具有450mAh/g至1000mAh/g的比容量。
12.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于在至少14次循环(120小时)中具有50％至100％的锂化百分比和450mAh/g至1000mAh/g的比容量。
13.如权利要求1所述的复合材料，其具有50原子％或更低的氧含量。
14.如权利要求1所述的复合材料，其中所述复合材料形成厚度为10nm至150μm的基材。
15.如权利要求1所述的复合材料，其中选自Al颗粒和Al合金颗粒中的至少一种的所述第一多个颗粒呈粉末形式。
16.如权利要求1所述的复合材料，其中选自金属颗粒和非金属颗粒中的至少一种的所述第二多个颗粒呈粉末形式。
17.如权利要求4所述的复合材料，其中所述Al金属或合金包含厚度为10nm至100μm的Al合金片材或Al合金箔。
18.如权利要求4所述的复合材料，其中所述第二多个颗粒包含厚度为10nm至100μm的金属或金属合金片材或者金属或金属合金箔。
19.如权利要求1所述的复合材料，其包含或对应于电子基材、集电器、电容器、超级电容器、用于电化学电池的集电器、用于锂离子电化学电池的集电器或其组合。
20.如权利要求1所述的复合材料，其包含或表现出微孔或纳米多孔结构。
21.如权利要求1所述的复合材料，其包含或对应于用于锂离子电化学电池的活性负极。
22.一种装置，其包含：
23.如权利要求22所述的装置，其中所述电极活性材料包含锂离子正极活性材料或锂离子负极活性材料。
24.如权利要求22所述的装置，其包含或对应于电化学电池、蓄电池、便携式电子装置或其组合。
25.如权利要求22所述的装置，其还包含：
26.如权利要求22所述的装置，所述复合材料包含或对应于如权利要求1-21中任一项所述的复合材料。
27.一种制备具有至少一层的复合材料的方法，所述方法包括：
28.如权利要求27所述的方法，其中所述机械地、热地或热机械地处理所述混合物包括辊轧、功率处理和/或化学气相沉积。
29.如权利要求27所述的方法，所述复合材料包含或对应于如权利要求1-21中任一项所述的复合材料。
30.一种包含至少一层的复合材料，所述至少一层包含：合金，其包含Al和至少一种附加组分，所述至少一种附加组分包含锌、硅、铋、铜、锗、铟、锑、锡、镁或其组合中的至少一种。
31.如权利要求30所述的复合材料，其中所述复合材料允许锂原子或锂离子传输到所述Al。
32.如权利要求30所述的复合材料，其中锂原子或锂离子被所述复合材料吸收、储存或释放中的至少一种。
33.如权利要求30所述的复合材料，基于所述复合材料的总重量，其包含1重量％至99重量％的所述合金。
34.如权利要求30所述的复合材料，其包含40重量％至70重量％的所述合金。
35.如权利要求30所述的复合材料，其中所述复合材料在相对于Li/Li+为0V至5V的电势下收集锂。
36.如权利要求30所述的复合材料，其特征在于在至少14次循环(120小时)中具有450mAh/g至1000mAh/g的比容量。
37.如权利要求30所述的复合材料，其特征在于在...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种包含至少一层的复合材料，所述至少一层包含：
2.如权利要求1所述的复合材料，其中所述复合材料允许锂原子或锂离子传输到所述al颗粒。
3.如权利要求2所述的复合材料，其中所述锂原子或锂离子被所述复合材料吸收、储存或释放中的至少一种。
4.如权利要求1所述的复合材料，基于所述复合材料的总重量，其包含1重量％至99重量％的al金属或合金。
5.如权利要求4所述的复合材料，其包含40重量％至70重量％的al金属或合金。
6.如权利要求1所述的复合材料，其中所述第一多个颗粒具有10nm至100μm的平均粒度，并且所述第二多个颗粒具有10nm至100μm的平均粒度。
7.如权利要求1所述的复合材料，其中所述第一多个颗粒和第二多个颗粒各自具有90重量％或更高的纯度。
8.如权利要求1所述的复合材料，其中所述第二多个颗粒是金属颗粒。
9.如权利要求1所述的复合材料，其中所述第二多个颗粒是非金属颗粒。
10.如权利要求1所述的复合材料，其中所述复合材料在相对于li/li+为0v至5v的电势下收集锂。
11.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于在至少14次循环(120小时)中具有450mah/g至1000mah/g的比容量。
12.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于在至少14次循环(120小时)中具有50％至100％的锂化百分比和450mah/g至1000mah/g的比容量。
13.如权利要求1所述的复合材料，其具有50原子％或更低的氧含量。
14.如权利要求1所述的复合材料，其中所述复合材料形成厚度为10nm至150μm的基材。
15.如权利要求1所述的复合材料，其中选自al颗粒和al合金颗粒中的至少一种的所述第一多个颗粒呈粉末形式。
16.如权利要求1所述的复合材料，其中选自金属颗粒和非金属颗粒中的至少一种的所述第二多个颗粒呈粉末形式。
17.如权利要求4所述的复合材料，其中所述al金属或合金包含厚度为10nm至100μm的al合金片材或al合金箔。
18.如权利要求4所述的复合材料，其中所述第二多个颗粒包含厚度为10nm至100μm的金属或金属合金片材或者金属或金属合金箔。
19.如权利要求1所述的复合材料，其包含或对应于电子基材、集电器、电容器、超级电容器、用于电化学电池的集电器、用于锂离子电化学电池的集电器或其组合。
20.如权利要求1所述的复合材料，其包含或表现出微孔或纳米多孔结构。
21.如权利要求1所述的复合材料，其包含或对应于用于锂离子电化学电池的活性负极。
22.一种装置，其包含：
23.如权利要求22所述的装置，其中所述电极活性材料包含锂离子正极活性材料或锂离子负极活性材料。
24.如权利要求22所述的装置，其包含或对应于电化学电池、蓄电池、便携式电子装置或其组合。
25.如权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·麦多维尔，T·陈，D·马祖姆达，V·孙达拉姆，F·J·金特罗科尔特斯，D·姜，王聪诚，
申请(专利权)人：诺维尔里斯公司，
类型：发明
国别省市：
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