[發(fā)明專利]多層材料、其制備方法及作為電極的用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310090609.8
• 申請日: 2007-01-31
• 公開（公告）號: CN103258999A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卡里姆·扎吉伯;米歇爾·帕蒂可萊克;帕特里克·查爾斯特;阿卜杜勒巴斯特·克爾飛;馬丁·東特尼
• 申請（專利權(quán)）人: 加拿大魁北克電力公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/62;H01M4/04
• 代理公司: 北京金信立方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 朱梅;李維盈

1.一種多層材料，包括一個固體基體以及至少兩個重疊的固體層，這些固體層包含一種電化學活性材料的顆粒，該第一固體層附著于該固體基體上并且該第二固體層附著于該第一固體層上，此外所述多層材料的特征在于它具有以下性質(zhì)中的至少一種：

-用掃描電子顯微鏡法測得的該第一固體層的厚度是恒定性為95%及更高，并且優(yōu)選恒定性為97%及更高；

-用掃描電子顯微鏡法測得的該第二固體層的厚度是恒定性為95%及更高，并且優(yōu)選恒定性為97%及更高；并且

-該第二固體層進入該第一固體層中的一個平均滲透深度是小于該第一固體層厚度的10%，并且優(yōu)選小于該第一固體層厚度的5%；并且

優(yōu)選該電化學活性材料是一種對應(yīng)于通式A_aM_mZ_zO_oN_nF_f的一種復(fù)合氧化物，其中：

-A包括一種堿金屬；

-M包括至少一種過渡金屬，以及可任選地一種過渡金屬之外的金屬，或它們的混合物；

-Z包括至少一種非金屬；

-O是氧；N是氮并且F是氟；以及

-這些系數(shù)a,m,z,o,n,f≥0被選擇以確保電中性。

2.如權(quán)利要求1所述的多層材料，其特征在于存在于該第一固體層中的電化學活性材料具有與存在于該第二固體層中的電化學活性材料不同的一種性質(zhì)。

3.如權(quán)利要求1或2所述的多層材料，其中該第一和第二固體層各自含有一種粘合劑，該粘合劑用于存在于所述第一和第二固體層的電化學活性顆粒，并且存在于一個固體層中的該粘合劑優(yōu)選占它所存在的固體層重量的0.5%和99%之間，優(yōu)選在2%和55%之間。

4.如權(quán)利要求3所述的多層材料，其中存在于該第一固體層中的粘合劑具有與存在于該第二固體層中的粘合劑不同的一種性質(zhì)。

5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的多層材料，其中這些固體層中至少一個含有一種增稠劑，并且存在于一個固體層中的該增稠劑優(yōu)選占它所存在的固體層重量的0.1%和98%之間，優(yōu)選在5%和30%之間。

6.如權(quán)利要求3至5中任一項所述的多層材料，其中存在于該第一層中的粘合劑在25℃時在一種溶劑S1中是可溶的并具有大于1克每升的一個濃度，并且存在于該第二固體層中的粘合劑在25℃時在該溶劑S1中是可溶的并具有小于1克每升的一個濃度。

7.如權(quán)利要求3至6中任一項所述的多層材料，其中存在于該第二層中的粘合劑在25℃時在一種溶劑S₂中是可溶的并具有大于1克每升的一個濃度，并且存在于該第二層中的粘合劑在25℃時在該溶劑S₂中是可溶的并具有小于1克每升的一個濃度。

8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的多層材料，它包括附著于該第二固體層上的一種Li₃PO₄型固體材料的一個第三層。

9.用于一個正極的如權(quán)利要求1至8中任一項所述的多層材料。

10.如權(quán)利要求9所述的多層材料，其中該第一層是基于一種材料，該材料選自以下材料形成的組中的一種材料：LiFePO₄、碳涂覆的LiFePO₄、FePO₄和碳涂覆的FePO₄類型，以及包括后者中至少兩種的一個混合物的類型。

11.如權(quán)利要求9或10所述的多層材料，其中該第二層是基于LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNi_xCo_yAl_zO₂(0<x,y,z<1)或LiMn_1/3Co_1/3Ni_1/3O₂類型的一種材料，或者基于這些材料中至少兩種的一個混合物。