可充电、高密度的电化学设备制造技术

公开了可充电的、高密度的电化学设备。这些电化学设备可，例如，包括高能量密度，在没有任何液态或凝胶型电池组件的情况下，相比其他电池，可在给定、受限的体积中存储更多能量，且仍表现出可接受的功率或电流率容量。特定实施例可涉及，例如，除了阴极之外的所有电池组件具有较小的体积或质量，同时在正阴极内获得较高的电化学有效质量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可充电、高密度的电化学设备。特定地，本专利技术的特定实施例涉及，例如，具有高能量密度的全固态、可充电电池，且在没有任何液态、或凝胶型电池组件的情况下，其具有在有限体积中存储更多能量的容量并仍显示出可接受的功率或电流率能力。
技术介绍
通过正阴极和负阳极来界定可充电和不可充电电池的容量。在使用可基于硅或锡的金属锂阳极(如，在Li-MnO2纽扣电池中)或大容量(capacity rich) Li-离子阳极时，电池的容量受控或受限于正阴极的特定容量(用mAh/g或mAh/ccm计量)。减少所有其他电池组件的体积，这对于小电池而言是最有用的，或者减少所有其他电池组件的质量，这对于较大电池(如，在电动车中)而言是最有用的，而对于给定阴极-阳极化学，同时增加正阴极内电化学有效质量是增加能量密度(例如，用Wh/liter来计量)最有效的方法。增加正阴极内电化学有效质量意味着减少阴极中的任何辅助相(诸如机械粘合剂(binder )、或离子或电子传导增强剂(enhancer ))、或使得该阴极对于给定阴极面积而言更厚。当阴极厚度变得非常大(》20 μ m)时由于限制的扩散运动和相关联的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.07 US 61/352,0821.一种可充电的电化学设备，包括 正复合阴极，所述正阴极包括 固态电化学活性材料，包括在所述电化学活性材料的预充电状态中的电子传导率和离子传导率； 固态电子传导材料，在其预充电状态中包括的电子传导率比所述电化学活性材料的所述电子传导率至少高出三倍，和 固态、无机、离子传导材料，在其预充电状态中包括的离子传导率比所述电化学活性材料的所述离子传导率至少高出三倍。2.—种可充电的电化学设备,包括正复合阴极，包括 包括电子传导率和离子传导率的固态电化学活性材料；和 固态、离子传导的材料，包括与所述电化学活性材料不同的材料； 其中所述电化学设备不包含液态且所述电化学设备不包含凝胶溶剂。3.如权利要求I所述的电化学设备，其特征在于，所述电化学活性材料，相比所述正复合阴极中的任何其他材料，为所述正复合阴极提供更多的电子传导率。4.如权利要求2所述的电化学设备，其特征在于，所述电化学活性材料，相比所述正复合阴极中的任何其他材料，为所述正复合阴极提供更多的电子传导率。5.如权利要求2所述的电化学设备，其特征在于，还包括电子传导材料，在其预充电状态中，包括的电子传导率比所述电化学材料的所述电子传导率至少高出三倍。6.如权利要求2所述的电化学设备，其特征在于，所述离子传导材料具有的离子传导率比所述电化学活性材料的离子传导率至少高出三倍。7.如权利要求2所述的电化学设备，其特征在于，所述离子传导材料是与所述电化学活性材料一样的材料。8.如权利要求2所述的电化学设备，其特征在于，还包括固态电解质，所述固态电解质不包括液态且不包括胶状溶剂。9.一种可充电的电化学设备,包括 固态正阴极， 负阳极，和 夹在所述阴极和所述阳极之间的固态电解质； 其中基于所述正阴极的几何占用面积，所述电化学设备具有至少2mAh/cm2的额定容量。10.如权利要求9所述的电化学设备，其特征在于，所述阴极仅包括固态电化学活性相。11.如权利要求9所述的电化学设备，其特征在于，基于所述正阴极的几何占用面积，所述电化学设备具有至少4mAh/cm2的额定容量。12.如权利要求9所述的电化学设备，其特征在于，基于所述正阴极的几何占用面积，所述电化学设备包括至少5mAh/cm2的额定容量。13.如权利要求9所述的电化学设备，其特征在于，基于所述正阴极的几何占用面积，所述电化学设备包括至少17mAh/cm2的额定容量。14.如权利要求9所述的电化学设备，其特征在于，在其可逆性范围内，所述电化学设备在少于30小时内可被完全充电。15.如权利要求9所述的电化学设备，其特征在于，在其可逆性范围内，所述电化学设备在少于10小时内可被完全充电。16.如权利要求10所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·W·斯奈德，B·J·纽德克尔，
申请(专利权)人：无穷动力解决方案股份有限公司，
类型：
国别省市：