[發(fā)明專利]用于鋰電池的高倍率和高能量的陰極材料

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• 申請日: 2012-09-08
• 公開（公告）號: CN103022455A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: E·恩澤貝;J·迪恩;M·德斯蒂芬;U·賈納基拉曼;G·米勒;M·Q·楊
• 申請（專利權(quán)）人: 伊格皮切爾科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M10/0525
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙蘇林;楊思捷

1.非水電化學(xué)電池，包括：

陽極；

電解質(zhì)；和

包含Cu_xMn_yV_zO_w的陰極，其中

銅具有介于約1到約3的氧化態(tài)，

錳具有介于約1到約7的氧化態(tài)，

釩具有介于約2到約5的氧化態(tài)，

x、y和z各自大于零，

x+y+z的總數(shù)介于約1到約3，以及

w具有大于零的值并且與x、y和z的值以及銅、錳和釩的氧化態(tài)相一致。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電化學(xué)電池，其中銅-錳-釩-氧化物陰極材料具有通式Cu_xMn_yV_zO_w·nH₂O，

其中，銅具有介于約1到約3的氧化態(tài)，

錳具有介于約1到約7的氧化態(tài)，

釩具有介于約2到約5的氧化態(tài)，

x、y和z各自大于零，

x+y+z的總數(shù)介于約1到約3，

w具有大于零的值并且與x、y和z的值以及銅、錳和釩的氧化態(tài)相一致，以及

nH₂O表示存在于銅錳釩氧化物陰極材料中的表面水、結(jié)構(gòu)水或兩者均有。

3.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電化學(xué)電池，其中銅-錳-釩-氧化物的平均密度為約4g/cm³到約6g/cm³。

4.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電化學(xué)電池，其中銅-錳-釩-氧化物的表面積為約25m²/g到約125m²/g。

5.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電化學(xué)電池，其中所述陰極還包含含碳活性材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5的非水電化學(xué)電池，其中所述含碳活性材料是氟化碳。

7.根據(jù)權(quán)利要求6的非水電化學(xué)電池，其中所述氟化碳由式(CF_x)_m表示，其中

x為約0.1到約1.9，以及

n為約1到約5。

8.根據(jù)權(quán)利要求6的非水電化學(xué)電池，其中所述氟化碳是具有式(CF_x1)_n和(CF_x2)_m的氟化碳的混合物，其中

x1為約0.8到約1.2，

x2為約0.4到約0.8，以及

n和m各自為約1到約5。

9.根據(jù)權(quán)利要求8的非水電化學(xué)電池，其中(CF_x1)_n與(CF_x2)_m的比例為約1∶5到約5∶1。

10.根據(jù)權(quán)利要求6的非水電化學(xué)電池，其中所述陰極中氟化碳的重量含量為1％到約99％，且陰極中銅錳釩氧化物的重量含量為99％到1％。

11.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電化學(xué)電池，其中所述陽極包含IA族金屬、IIA族金屬或它們的混合物。

12.根據(jù)權(quán)利要求6的非水電化學(xué)電池，其中所述陽極包含IA族金屬、IIA族金屬或它們的混合物。

13.根據(jù)權(quán)利要求11的非水電化學(xué)電池，其中所述陽極包含選自鋰、鎂、鈉、鉀、鋰-鎂、鋰-鋁、鋰-鋁-鎂、鋰-硅、鋰-硼和鋰-硅-硼中的一種。

14.根據(jù)權(quán)利要求12的非水電化學(xué)電池，其中所述陽極包含選自鋰、鎂、鈉、鉀、鋰-鎂、鋰-鋁、鋰-鋁-鎂、鋰-硅、鋰-硼和鋰-硅-硼中的一種。

15.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電化學(xué)電池，其中所述電解質(zhì)包含：

可離子化的堿金屬鹽；以及

非質(zhì)子有機溶劑或溶劑混合物。

16.根據(jù)權(quán)利要求6的非水電化學(xué)電池，其中所述電解質(zhì)包含：

可離子化的堿金屬鹽；以及

非質(zhì)子有機溶劑或溶劑混合物。

17.根據(jù)權(quán)利要求12的非水電化學(xué)電池，其中所述電解質(zhì)包含：

可離子化的堿金屬鹽；以及

非質(zhì)子有機溶劑或溶劑混合物。