[發明專利]用于轉化材料陰極的保護性涂層

無效

• 申請號: 201410277091.3
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN104241614A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 瑞納·法史英;韓嘯天;單景寧;吉爾恩·E·洛夫內斯;埃里克·塔爾斯基;帝摩斯·霍姆
• 申請（專利權）人: 量子世界公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/62;H01M10/04
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 楊黎峰;石磊

1.一種能量儲存裝置，包括：

a.陽極，

b.電解質，和

c.陰極，所述陰極包括被涂覆的多個電化學活性材料顆粒，各個顆粒均包括包含轉化材料的芯和涂層，

其中，所述涂層選擇性地將所述轉化材料與所述電解質隔離，和

其中，所述活性材料的容量大于約300mAh/g。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述轉化材料包括硫化物、氧化物、鹵化物、磷化物、氮化物、硫族化物、硫氧化物、氟氧化物、硫氟化物、或硫氟氧化物。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述轉化材料包括鋰和金屬的氟化物。

4.根據權利要求3所述的裝置，其中，所述金屬為鐵、錳、鎳、銅或鈷。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中，在充電狀態下，所述轉化材料包括氟化鐵、氟化亞鐵、LiFeF₃和/或Li₃FeF₆。

6.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述多個電化學活性材料顆粒還包括金屬成分和與所述金屬成分混合的鋰化合物成分。

7.根據權利要求6所述的裝置，其中，所述金屬成分為鐵、鎳或銅。

8.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述涂層包括氧化物、磷酸鹽或氟化物。

9.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述涂層被部分地鋰化。

10.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述涂層包括鋁氧化物(Al_xO_y)、鋁磷酸鹽(Al_x(PO₄)_y)和/或鋁氟化物(AlF_x)。

11.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述裝置的在1C下放電時的容量為所述裝置的在C/3下放電時的容量的至少約60％。

12.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述涂層包括兩個或更多個層，各個層的厚度在約0.5nm和約15nm之間。

13.根據權利要求1所述的裝置，其中，中值涂層覆蓋率為所述顆粒的表面積的至少約90％。

14.一種能量儲存裝置，包括

a.陽極，

b.電解質，和

c.陰極，所述陰極包括

離子導體，

集流體，

電化學活性轉化材料，和

涂層，

其中，所述涂層選擇性地將所述電化學活性轉化材料與所述電解質隔離，和

其中，所述電化學活性轉化材料的容量大于約300mAh/g。

15.根據權利要求14所述的裝置，其中，所述陰極形成基本上連續的板，所述板基本上與所述電解質共延伸且覆蓋所述電解質。

16.根據權利要求14所述的裝置，其中，所述涂層包括氧化物、磷酸鹽、或氟化物。

17.根據權利要求14所述的裝置，其中，所述涂層包括鋁氧化物(Al_xO_y)、鋁磷酸鹽(Al_x(PO₄)_y)和/或鋁氟化物(AlF_x)。

18.一種制備能量儲存裝置中的陰極的電化學活性材料成分的方法，所述方法包括：

a.提供電化學活性材料顆粒，每一顆粒均包括包含轉化材料的芯；和

b.在每一顆粒上沉積涂層，其中所述涂層被部分地鋰化。

19.根據權利要求18所述的方法，其中，所述涂層被沉積成厚度在約0.5nm和約15nm之間。

20.根據權利要求18所述的方法，其中，所述涂層還包括兩個或更多個層，各個層的厚度在約0.5nm和約15nm之間。

21.根據權利要求18所述的方法，其中，使用噴涂、浴涂、或原子層沉積ALD來沉積所述涂層。

22.根據權利要求18所述的方法，其中，在小于約300℃的溫度下沉積所述涂層。

23.根據權利要求18所述的方法，其中，所述涂層包括Al_xO_y、AlF_x或Al_x(PO₄)_y。