【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文所描述的各个实施例涉及一次和二次电化学电池单元、电极和电极材料的领域，包含碳酸锂涂覆的组件以及对应的制备和使用其的方法。
技术介绍
1、为了使锂可再充电电池满足日益增长的能量密度要求，研究人员已经转向如nmc类氧化物等高能量密度的氧化物基阴极材料来为当今的电池供电。遗憾的是，当这些高能量密度材料与固体或液体电解质直接接触时，其可能进行反应并且降解，从而导致循环期间的界面电阻增加、容量衰减和倍率性能降低。防止此降解的一种方法是在阴极材料上形成涂层以充当阴极与所使用的电解质之间的缓冲。目前形成这些涂层的方法包含如国际公开第wo2016/196688(a8)号中所描述的原子层沉积等技术。然而，此方法需要专门的设备和高温操作条件，这使得过程复杂且昂贵。本文描述了一种被设计为产生具有成本效益的涂层的方法，所述方法不仅降低界面电阻、增加循环寿命，并且改善倍率性能，而且减少使用多步骤反应或专用设备的需要。
技术实现思路
1、本文提供了用于产生电化学电池单元的碳酸锂涂覆的阴极的方法，所述方法包括以下步...
【技术保护点】
1.一种用于产生电化学电池单元的碳酸锂涂覆的阴极的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述镍基阴极材料包括式LiNiaMnbCocO2，其中0<a<1，0<b<1，0<c<1，并且a+b+c＝1。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述镍基阴极材料包括NMC 111(LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2)、NMC 433(LiNi0.4Mn0.3Co0.3O2)、NMC 532(LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2)、NMC622(LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2)...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于产生电化学电池单元的碳酸锂涂覆的阴极的方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述镍基阴极材料包括式liniamnbcoco2，其中0<a<1，0<b<1，0<c<1，并且a+b+c＝1。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述镍基阴极材料包括nmc 111(lini0.33mn0.33co0.33o2)、nmc 433(lini0.4mn0.3co0.3o2)、nmc 532(lini0.5mn0.3co0.2o2)、nmc622(lini0.6mn0.2co0.2o2)、nmc 811(lini0.8mn0.1co0.1o2)或其组合。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述镍基阴极材料包括经涂覆的或未经涂覆的金属氧化物中的一种或多种金属氧化物，所述经涂覆的或未经涂覆的金属氧化物包括linio2、lini1-ycoyo2、lini1-ymnyo2(0≤y<1)、li(niacobmnc)o4(0<a<2，0<b<2，0<c<2，a+b+c＝2)、limn2-znizo4、li(niacobalc)o2(0<a<1，0<b<1，0<c<1，a+b+c＝1)或其组合。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述镍基阴极材料进一步包括经涂覆的或未经涂覆的金属氧化物中的一种或多种金属氧化物，所述经涂覆的或未经涂覆的金属氧化物包括v2o5、v6o13、moo3、licoo2、limno2、limn2o4、lico1-ymnyo2(其中0≤y<1)、limn2-zcozo4(其中0≤z≤2)、licopo4、lifepo4、cuo、lico0.6mn0.4o2、limn1.5ni0.5o4或其组合。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述镍基阴极材料进一步包括经涂覆的或未经涂覆的金属硫化物中的一种或多种金属硫化物，所述经涂覆的或未经涂覆的金属硫化物包括硫化钛(tis2)、硫化钼(mos2)、硫化铁(fes或fes2)、硫化铜(cus)、硫化镍(ni3s2)、硫化锂(li2s)或其组合。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述暴露包含施加升高的压力以增加碳酸锂涂层的生长速率。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述暴露包含施加升高的温度以增加碳酸锂涂层的生长速率。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定温度在约20℃至约120℃的范围内。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述暴露步骤包含施加升高的气态二氧化碳浓度，持续预定量时间，以增加碳酸锂涂层的生长速率。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述暴露步骤包含施加升高的水蒸气浓度，持续预定量时间，以增加碳酸锂涂层的生长速率。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述镍基阴极材料在暴露于气态二氧化碳和水蒸气之前用含锂的层进行涂覆。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述含锂的层包括li2zro3、li2zro4、licl、lif、lioh、li2o、铌酸锂、氮化锂、钛酸锂、硅酸锂或其组合。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述镍基阴极材料在暴露于气态二氧化碳和水蒸气之前是未经处理的。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中所述碳酸锂涂层的厚度在约5纳米至约1微米的范围内。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其进一步包括对所述碳酸锂涂覆的阴极进行真空干燥以去除残留的水分。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其进一步包括洗涤所述碳酸锂涂覆的阴极。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其进一步包括将所述碳酸锂涂覆的阴极与合适的粘合剂、固体电解质和导电添加剂中的一种或多种组合，以形成电化学电池单元的阴极。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其进一步包括将所述碳酸锂涂覆的阴极与阳极和隔膜整合，以形成功能性电化学电池单元。
20.一种电化学电池单元，其包括碳酸锂涂覆的阴极，所述碳酸锂涂覆的阴极具有厚度在约2纳米至约1微米的范围内的外部碳酸锂涂层。
21.一种用于气态地产生均匀地涂覆有碳酸锂的阴极的方法，所述方法包括以下步骤：
22.根据权利要求21所述的方法，所述方法包括：
23.根据权利要求21...
【专利技术属性】
技术研发人员：柯林·贝克，杰森·E·罗伯兹，
申请(专利权)人：坚固力量营运公司，
类型：发明
国别省市：
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