一种电池，其包含第一电极和第二电极，以及用于在第一电极与第二电极之间传输离子电荷载体的电解质，其中第一电极包含由式Ａ↓［ｅ］↑［２］Ｍ↓［ｋ］↑［４］Ｍ↓［ｍ］↑［５］Ｍ↓［ｎ］↑［６］Ｍ↓［ｏ］↑［７］Ｏ↓［ｇ］表示的第一电极活性材料，以及至少一种第二电极活性材料，所述第二电极活性材料选自由式Ａ↓［ａ］↑［１］Ｍ↓［ｂ］↑［１］（ＸＹ↓［４］）↓［ｃ］Ｚ↓［ｄ］表示的活性材料、由式Ａ↓［ｈ］↑［３］Ｍｎ↓［ｉ］Ｏ↓［４］表示的活性材料及其混合物组成的组。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含混合活性颗粒的电极专利
本专利技术涉及电极活性材料、电极以及电池。具体地，本专利技术涉及各种活性材料的混合物或共混物，这些活性材料包括石威金属、过渡金属、氧化物部分、磷酸4艮或其类似部分、卣素或氢氧基以及它们的组合。 专利技术背景多种电化学电池(electrochemical cell),或"电池(batteries)" 在本领域中是已知的。 一般来说，电池是通过电化学氧化还原反应将化学 能转化成电能的器件。电池使用在多种应用中，尤其是作为不能实行靠中 央发电来源(例如，通过使用公共传输线的商业发电厂)来供电的器件的 电源。通常可以将电池描述为包括三个部分阳极、阴极和电解质， 阳极包含在电池放电过程中(即，当电池供电时)被氧化(提供电子)的 材料，阴极包含在电池放电过程中被还原(获得电子)的材料，电解质用 于在阴极与阳极之间传输离子。在放电过程中，阳极是电池的负极，而阴 极是正极。电池可以由构成这三个部分的每一个部分的特定材料来更具体 地表征。选择这些部分能够得到具有特定电压和放电特征的电池，此电池 能够针对特定的应用而纟皮优化。通常还可以将电池分为"一次"电池和"二次"电池，"一次" 电池指其电化学反应基本上是不可逆的，使得该电池一旦放完电就不能使 用，而"二次"电池是指其电化学反应至少部分是可逆的，使得电池能够 被"再充电，，并使用多于一次。二次电池因其方便性(尤其是在难以更换 电池的应用中)，降低的成本(通过减少更换的需要)和环境益处(通过 减少来自电池处置的废弃物)而越来越多地使用在诸多应用中。本领域中存在多种已知的二次电池体系。其中最常见的体系是 铅-酸电池、镍-镉电池、镍-锌电池、镍-铁电池、氧化银电池、镍金属氢化物电池、可再充电的锌-锰二氧化物电池、锌-溴化物电池、金属 -空气电池以及锂电池。包含锂和钠的体系提供了许多潜在的益处，这是 因为这些金属重量轻，同时具有高的标准电势。基于多种原因，锂电池因其能量密度高、电池电压高以及保存期长而尤其具有商业吸引力。锂电池是由包含电化学活性(电活性)材料的一种或多种锂电 化学电池制备的。这类电池是那些具有金属锂阳极和金属硫属化物(氧化 物)阴极的电池，通常被称为"锂金属"电池。电解质通常包含溶解在一 种或多种溶剂中的锂盐，所述溶剂通常是无水的非质子有机溶剂。还有电 解质是固体电解质(通常是聚合物基体)，其包含离子导电介质(通常是 溶解在有机溶剂中的含锂盐)与聚合物的组合，所述聚合物本身可以是传 导离子的但同时是电绝缘的。具有金属锂阳极和金属石危属化物阴极的电池在初始条件下充 电。在放电过程中，锂金属在阳极处产生电子并传导到外电路。同时产生 带正电的离子，这些离子通过电解质到达阴极的电化学活性(电活性)材 料。来自阳极的电子通过外电路，为器件供电，然后回到阴极。另一种锂电池4吏用"嵌入阳极"而不是锂金属，且通常被称为 "锂离子"电池。嵌入或"嵌插(intercalation)"电极包含具有晶格结构 的材料，离子可以被嵌入到晶格结构中且随后被脱嵌。与以化学方式改变 嵌插材料不同，离子使化合物的内部晶格长度略微膨胀，而不伴随广泛的 键断裂或原子重组。嵌入阳极包含，如锂金属硫属化物、锂金属氧化物或 诸如焦炭和石墨的碳材料。这些负极与含锂的嵌入阴极一起使用。在电池 的初始条件下，电池没有带电，这是因为阳极未含有阳离子源。因而，在 使用之前，这样的电池必须被充电以便将阳离子(锂)从阴极传输到阳极。 在放电过程中，锂随后从阳极传输回阴极。在随后的再充电过程中，将锂 再一次传输回阳极，在阳极处锂^皮再次嵌入。在充电和放电循环过程中锂 离子(Li+)在阳极和阴极之间的来回传输导致了这些电池被称为"摇椅" 电池。已经提出多种材料用作锂离子电池中的阴极活性材料。这种材 料包括，如MoS" Mn02、 TiS2、 NbSe3、 LiCo02、 LiNi02、 LiMn204、 V6013、 V205、 S02、 CuCl2。过渡金属氧化物，诸如通式LixM20y的那些过渡金属氧化物，是在具有嵌插电极的这种电池中优选的那些材料。其他材料包括锂过渡金属磷酸盐，诸如LiFeP04和Li3V2(P04)3。具有类似于橄榄石或 NASICON材料的结构的这种材料是本领域已知的那些材料。本领域已知 的那些阴极活性材料中的阴极活性材料公开在S.Hossain, "Rechargeable Lithium Batteries( Ambient Temperature X可再充电的锂电池(环境温度))"， Handbook of Batteries,第3版，第34章，Mc-Graw Hill ( 2002 ); Carides 等人于1980年3月18日被授权的美国专利第4,194,062号；Lazzari等人 于1984年8月7日被授权的美国专利第4,464,447号；Fong等人于1991 年7月2日被授权的美国专利第5,028,500号；Wilkinson等人于1992年7 月14日被授权的美国专利第5,130,211号；Koksbang等人于1995年5月 23日被授权的美国专利第5，418，090号；Chen等人于1996年5月7日被 授权的美国专利第5,514,490号；Kamauchi等人于1996年7月23日被授 权的美国专利第5,538,814号；Arai等人于1997年12月9日被4受权的美 国专利第5，695，893号；Kamauchi等人于1998年9月8日被授权的美国专 利第5,804,335号；Barker等人于1999年2月16日被授权的美国专利第 5,871,866号；Goodenough等人于1999年6月8日被授权的美国专利第 5,910,382号；Barker等人于2000年6月2日公布的PCT公布文本 WO/00/31812; Barker于2000年9月28日公布的PCT公布文本 WO/00/57505; Barker等人于2000年10月24日被授权的美国专利第 6,136,472号；Barker等人于2000年11月28日被授权的美国专利第 6,153,333号；Barker于2001年2月22日公布的PCT公布文本 WO/01/13443;以及Barker等人于2001年7月26日公布的PCT公布文本 WO/01/54212; Barker等人于2001年11月8日公布的PCT公布文本 WO/01/84655中。除了上述材料外，特定的活性材料的混合物已经用作锂电池中 的阴极活性材料。LixMn204 (也称作尖晶石)与各种氧化物的共混物是本 领域已知的那些共混物，且公开在Pynenburg等人于1995年7月4日被授 权的美国专利第5,429,890号；和Saidi等人于1998年8月4日被授权的 美国专利第5,789,1110号中；以引用方式将上述两个专利并入本文。Barker 于1998年4月28日被授权的美国专利第5,744,265号涵盖了 1^20102与锂金属硫属化物的物理共混物的用途。锂镍钴金属氧化物与锂锰金属氧化物的混合物公开在Mayer于1998年7月21日被授权的美国专利第5，783，333 号；和于1999年12本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电池，其包含： 第一电极，其包含由式Ａ↑［２］↓［ｅ］Ｍ↑［４］↓［ｋ］Ｍ↑［５］↓［ｍ］Ｍ↑［６］↓［ｎ］Ｍ↑［７］↓［ｏ］Ｏｇ表示的第一电极活性材料，还包含至少一种第二电极活性材料，所述第二电极活性材料选自由式Ａ↑［１］↓［ａ］Ｍ↑［１］↓［ｂ］（ＸＹ↓［４］）↓［ｃ］Ｚ↓［ｄ］表示的活性材料、由式Ａ↑［３］↓［ｈ］Ｍｎ↓［ｉ］Ｏ↓［４］表示的活性材料、及其混合物组成的组； 第二电极，其是所述第一电极的对电极；和 电解质； 其中： （１）Ａ↑［１］、Ａ↑［２］和Ａ↑［３］独立地选自由Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ及其混合物组成的组，且０＜ａ≤８，０＜ｅ≤６以及０＜ｈ≤２； （２）Ｍ↑［１］是一种或多种金属，其包括至少这样一种金属，当活性材料处于其初生态时，所述金属能够氧化到更高价态，且０．８≤ｂ≤３； （３）Ｍ↑［４］、Ｍ↑［５］和Ｍ↑［６］中的每一个独立地选自由周期表的第４族到第１１族元素组成的组，且彼此不同，ｋ、ｍ和ｎ中的每一个都大于０； （４）Ｍ↑［７］选自由周期表第２族、第３族和第１２族到第１６族的元素组成的组，且０≤ｏ； （５）ＸＹ↓［４］选自由Ｘ’Ｏ↓［４－ｘ］Ｙ’↓［ｘ］、Ｘ’Ｏ↓［４－ｙ］Ｙ’↓［２ｙ］、Ｘ”Ｓ↓［４］及其混合物组成的组，其中Ｘ’选自由Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｖ、Ｓ及其混合物组成的组；Ｘ”选自由Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｖ及其混合物组成的组；Ｙ’是卤素；０≤ｘ＜３；０＜ｙ＜２；以及０＜ｃ≤３； （６）Ｚ选自由ＯＨ、卤素及其混合物组成的组，且０≤ｄ≤６；以及 （７）０＜ｇ≤１５； 其中选择Ｍ↑［１］、Ｍ↑［４］、Ｍ↑［５］、Ｍ↑［６］、Ｍ↑［７］、ＸＹ↓［４］、Ｚ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｇ、ｈ、ｉ、ｋ、ｍ、ｎ和ｏ以保持每一种电极活性材料初生态下的电中性。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰里米巴克，
申请(专利权)人：威伦斯技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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