【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
用于电池如可再充电锂电池的电极,通常由活性材料的粉末,任选导电添加剂例 如碳和粘合剂制成,它们被分散在溶剂中并作为涂层涂覆在集流体如铝或铜箔上。粘合剂 提供活性材料的粒子和导电添加剂之间的内聚以及对集流体的粘附。对于可再充电锂电池,氟化聚合物,主要为聚(偏二氟乙烯)(PVdF),通常由于它 们良好的电化学和热稳定性而得到采用。然而,它们是昂贵的并且会释放氟。它们还需要 非水溶剂,通常为N-甲基-2-卩比咯烷酮(NMP),从而将粘合剂溶解在其中并且将活性材料以 及导电添加剂分散在其中。涂覆到集流体上以后,必须将此溶剂去除并在干燥步骤中回收。最近,出于生态和经济原因已经引入了水性粘合剂体系。例如,苯乙烯-丁二烯橡 胶(SBR)作为主要粘合剂并且羧甲基纤维素钠(CMC)作为增稠/固化剂用于Li-离子电池, 提供优于非水粘合剂的若干优点^然而,这些水性体系仍然将有机粘合剂引入到电极中, 所述有机粘合剂限制了电化学和热稳定性。后者将干燥步骤限制在远低于粘合剂分解开始 的温度。对于纳米尺寸活性材料如LiMrv/eyP04的LiFePO4,由于它们高度增加的比表面积 更有力地吸收更大量的水,而必须将所述水去除以便避免在电池中不利的副反应,如从作 为电解质盐的LiPF6释放的HF,因此更高的干燥温度可能是适宜的。迄今为止仅有的提议用于电池电极的无机粘合剂是聚硅酸盐,例如锂聚硅酸盐2, 然而,由于它们的强碱性而与许多活性电极材料如锂金属磷酸盐不相容。在由纳米尺寸粒子组成的电池电极中,每体积粒子间接触数远大于更大粒子的每 体积粒子间接触数对于给定的粒子和堆积几何,每体积 ...
【技术保护点】
1.一种包含无机粘合剂的电极材料,其中所述粘合剂包含金属正磷酸盐,金属偏磷酸盐,金属聚磷酸盐,氟磷酸盐,金属聚氟磷酸盐,金属碳酸盐,金属硼酸盐,金属聚硼酸盐,金属氟硼酸盐,金属聚氟硼酸盐,金属硫酸盐,金属氟硫酸盐,氧化物,氟氧化物,导电氧化物(例如氟掺杂的氧化锡SnO2:F或氧化锡铟ITO),钛酸盐,金属铝酸盐,金属氟铝酸盐,金属硅酸盐,金属氟硅酸盐,金属硼硅酸盐,金属氟硼硅酸盐,金属磷硅酸盐,氟磷硅酸盐,金属硼磷硅酸盐,金属氟硼磷硅酸盐,金属铝硅酸盐,金属氟铝硅酸盐,金属铝磷硅酸盐,金属氟铝磷硅酸盐或它们的混合物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】IBPCT/IB2008/0528322008年7月15日1.一种包含无机粘合剂的电极材料,其中所述粘合剂包含金属正磷酸盐,金属偏磷酸 盐,金属聚磷酸盐,氟磷酸盐,金属聚氟磷酸盐,金属碳酸盐,金属硼酸盐,金属聚硼酸盐,金 属氟硼酸盐,金属聚氟硼酸盐,金属硫酸盐,金属氟硫酸盐,氧化物,氟氧化物,导电氧化物 (例如氟掺杂的氧化锡SnO2 :F或氧化锡铟ΙΤ0),钛酸盐,金属铝酸盐,金属氟铝酸盐,金属 硅酸盐,金属氟硅酸盐,金属硼硅酸盐,金属氟硼硅酸盐,金属磷硅酸盐,氟磷硅酸盐,金属 硼磷硅酸盐,金属氟硼磷硅酸盐,金属铝硅酸盐,金属氟铝硅酸盐,金属铝磷硅酸盐,金属氟 铝磷硅酸盐或它们的混合物。2.根据权利要求1所述的电极材料,其中所述粘合剂包含锂,钠,钾,铵,钙,镁或铝的 正磷酸盐(例如 LiH2PO4, Li2HPO4, Li3PO4, NaH2PO4, Na2HPO4, Na3PO4, KH2PO4, K2HPO4, K3PO4, NH4H2PO4, (NH4)2HPO4, CaHPO4, Ca3(PO4)2, MgHPO4, Mg3(PO4)2, AlPO4),环状偏磷酸盐(例如 (LiPO3)n, (NaPO3)n, (Ca (PO3)2) n,(Mg (PO3) 2)n,(Al (PO3) 3)n),线型聚磷酸盐(例如 Lin+2[ (PO3) n-iP04],Nan+2 [ (PO3) ^1PO4],Kn+2 [ (PO3) ^1PO4],Can+1 [ (PO3) I1PO4],Mgn+1 [ (PO3) I1PO4],氟磷酸盐 (例如Li2PO3F, Na2PO3F, CaPO3F, MgPO3F)或聚氟磷酸盐或它们的混合物。3.根据权利要求1所述的电极材料,其中所述粘合剂包含锂,钠,钾,钙或镁的碳酸盐 (例如 Li2CO3, Na2CO3, K2CO3, CaCO3, MgCO3)或它们的混合物。4.根据权利要求1所述的电极材料,其中所述粘合剂包含锂,钠,钾,钙,镁或铝的硼酸 盐(例如 LiBO2, Li2B4O7, NaBO2, Na2B4O7, KBO2, K2B4O7, CaB4O7, MgB4O7),聚硼酸盐,氟硼酸盐或 聚氟硼酸盐或它们的混合物。5.根据权利要求1所述的电极材料,其中所述粘合剂包含锂,钠,钾,钙,镁或铝的硫酸 盐或氟硫酸盐(例如Li2SO4, Na2SO4, K2SO4, CaSO4, MgSO4, Al2 (SO4) 3)或它们的混合物。6.根据权利要求1所述的电极材料,其中所述粘合剂包含锂,钠,钾,硼,钙,镁,铝,硅, 锡,钛或锆的氧化物或氟氧化物(例如Al2O3,B2O3, CaO, K2O, Li2O, MgO, Na2O, SiO2, SnO2, SnOyFz,TiO2, ZrO2)或它们的混合物。7.根据权利要求1所述的电极材料,其中所述粘合剂包含锂硼酸盐玻璃(例如 Li2O · 2B203)。8.根据权利要求1所述的电极材料,其中所述粘合剂包含锂,钠,钾,钙或镁的铝酸盐或氟铝酸盐。9.根据权利要求1所述的电极材料,其中所述粘合剂包含锂,钠,钾,钙或镁的硅酸盐或氟硅酸盐。10.根据权利要求1所述的电极材料,其中所述粘合剂包含锂,钠,钾,钙或镁的硼硅 酸盐,氟硼硅酸盐,磷硅酸盐,氟磷硅酸盐,硼磷硅酸盐,氟硼磷硅酸盐,铝硅酸盐,氟铝硅酸 盐,铝磷硅酸盐或氟铝磷硅酸盐。11.一种用于可再充电锂-离子电池的电极材料,所述电极材料包含根据权利要求1至 10所述的电极材料。12.一种包含负电极(负极),正电极(正极)和电解质的原电池或蓄电池,其中所述 电极中的至少一个包含根据权利要求1至11中所述的电极材料。13.根据权利要求12所述的电池,其中所述正极包含锂过渡金属氧化物或氟氧化物 (例如 LiCoO2, LiHCoyMnzNi1丁z02,Li^xCoyNi^rzMzO2' LiPxMrvyMyO2,LihMrvyMyO4)。14.根据权利要求12所述的电池,其中所述正极包含锂过渡金属磷酸盐或氟磷酸盐(例如 LihFePO4, Lih MnPO4LihMn1JeyPO4)。15.根据权利要求12至14所述的电池,其中所述正极活性材料是具有碳的纳米复合材 料部分。16.根据权利要求12至15所述的电池,其中所述电极中的至少一个包含约60重量% 至约99重量%的活性材料,0至约30%的导电添加剂和约1至20%的无机粘合剂。17.根据权利要求16所述的电池,其中所述电极中的至少一个包含约80重量%至约 90重量%的活性...
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