[發明專利]開放式多孔導電納米復合材料

有效

• 申請號: 201010214103.X
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN102064313A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: R·耐斯珀爾;R·福特達爾;Y·麥坦
• 申請（專利權）人: 巴萊諾斯清潔能源控股公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/36;H01M4/62;B82B1/00;B82B3/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 林柏楠;彭飛

1.一種電極材料，用于可再充電鋰電池的正電極或負電極，所述電極材料是納米復合物，所述納米復合物是包含均勻分布的納米微粒電活性材料和納米微粒導電粘合劑材料的開放式多孔材料，其中電活性材料的納米粒子的平均粒度和納米微粒導電粘合劑材料的平均粒度

二者相差不超過1倍，和/或

均在5至500nm的范圍內。

2.權利要求1的納米復合物電極材料，其中所述電極是正電極，且所述電活性材料選自過渡金屬和主族金屬的氧化物、氮化物、碳化物、硼酸鹽、磷酸鹽、硫化物、鹵化物等及其混合物。

3.權利要求2的納米復合物電極材料，其中所述電活性材料是LiFePO₄。

4.權利要求1的納米復合物電極材料，其中所述電極是負電極，并且其中所述電活性陽極材料選自硅、例如Li_xAlSi_n、Li_xSiSn_n的合金、以及例如Li_xVN的氮化物。

5.權利要求1的納米復合物電極材料，其中所述電活性納米粒子涂有導電層，特別是碳或石墨/碳烯層。

6.權利要求1的納米復合物電極材料，其中所述導電聚合物選自聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩。

7.權利要求1的納米復合物電極材料，其中所述粘合劑是聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)(PEDOT)。

8.權利要求1的納米復合物電極材料，其中所述平均粒度在5至400nm的范圍，更優選在20至300nm的范圍。

9.權利要求1的納米復合物電極材料，其中基于納米復合物的重量，所述導電納米粒子以4至10％的量存在。

10.權利要求1的納米復合物電極材料，其包含至少一種納米微粒導電材料，例如碳材料，優選的量是2至10％，更優選大約5％左右。

11.制造納米微粒電活性材料的方法，包括在壓力下溶劑熱處理前體鹽的水溶液的步驟。

12.涂覆納米微粒電活性材料的方法，包括將電活性材料分散在糖溶液中、并將糖熱分解以形成碳和/或石墨涂覆的步驟。

13.權利要求12的方法，其中在碳涂覆之前和/或之后研磨所述納米微粒電活性材料。

14.制造納米微粒導電粘合劑的方法，包括制備反相微乳液的步驟，所述反相微乳液包含在乳化粒子中的氧化劑和形成粒子的物質，特別是FeCl₃和雙(2-乙基己基)磺基琥珀酸酯/鹽。

15.制造納米復合物的方法，該納米復合物包含納米微粒電活性材料和納米微粒導電粘合劑，該方法包括下述步驟：將納米微粒導電粘合劑和納米微粒電活性材料緊密混合，并使該混合物經受壓力和熱，優選經受0.5至2巴或5×10⁴到2×10⁵Pa的壓力和室溫。

16.納米微粒導電粘合劑的用途，用作電極、特別是可再充電Li電池的陰極的制造中的粘合劑。