[發(fā)明專利]電解液、電池單元和電池布置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680045246.8
• 申請日: 2016-06-23
• 公開（公告）號: CN107925071A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·亞扎米;張文禹
• 申請（專利權(quán)）人: 南洋理工大學(xué);新加坡海事及港務(wù)管理局
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M4/04
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11018
• 代理人: 趙嫦,王珍仙

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2015年6月23日提交的新加坡專利申請?zhí)?0201504968R的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容以其整體通過引用并入本文以用于所有的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

各種實施方式涉及電極、電池單元、電池布置、形成電極的方法、形成電池單元的方法和形成電池布置的方法。

背景技術(shù)

鋰離子(Li-離子)電池在便攜式個人電子設(shè)備和電動車輛中得到了廣泛的應(yīng)用和研究。目前，碳類材料是最受歡迎的用于鋰離子電池的陽極材料，其存儲容量為約370mAh/g。但是，有必要開發(fā)具有大比容量的新型陽極材料。

硅(Si)由于其超高的比容量(～4200mAh/g)而成為最有吸引力的候選材料之一。然而，Si的循環(huán)性能差且第一次循環(huán)庫侖效率低。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)實施方式，提供電極。電極可以包括硅、錫和過渡金屬的非合金。

根據(jù)實施方式，提供電池單元。電池單元可以包括如本文所述的第一電極、第二電極和電耦合到第一電極和第二電極的電解液。

根據(jù)實施方式，提供電池布置。電池布置可以包括多個電池單元，該多個電池單元中的每個電池單元如本文所述。

根據(jù)實施方式，提供形成電極的方法。該方法可包括：提供包括硅的前體材料、錫的前體材料和過渡金屬的前體材料的起始材料，以及處理該起始材料以形成包括硅、錫和過渡金屬的非合金的電極。

根據(jù)實施方式，提供形成電池單元的方法。該方法可以包括：如本文所述形成第一電極，提供第二電極，以及提供電耦合到第一電極和第二電極的電解液。

根據(jù)實施方式，提供形成電池布置的方法。該方法可包括：形成多個電池單元，其中如本文所述形成該多個電池單元中的每個電池單元。

附圖說明

在附圖中，類似的附圖標(biāo)記一般指貫穿不同視圖中的類似部分。附圖不一定按比例繪制，而是一般將重點放在圖示說明發(fā)明的原理上。在下面的描述中，參照以下附圖描述本發(fā)明的各種實施方式，其中：

圖1A示出根據(jù)各種實施方式的電極的示意性截面圖。

圖1B示出根據(jù)各種實施方式的電池單元的示意性截面圖。

圖1C示出根據(jù)各種實施方式的電池布置的示意性截面圖。

圖1D示出根據(jù)各種實施方式圖示說明形成電極的方法的流程圖。

圖1E示出根據(jù)各種實施方式圖示說明形成電池單元的方法的流程圖。

圖1F示出根據(jù)各種實施方式圖示說明形成電池布置的方法的流程圖。

圖2示出如表1所示的樣品A和樣品B的X射線衍射(XRD)圖譜的圖表。

圖3(a)和圖3(b)示出制備的樣品A和樣品B的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像。比例尺代表1μm。

圖3(c)和圖3(d)示出樣品A和樣品B的能量色散X射線(EDX)結(jié)果。

圖4A至圖4C示出根據(jù)各種實施方式的鐵硅錫碳(Si-Fe-Sn-C)材料的鋰(Li)半電池的性能。

圖5A至圖5C示出對比硅-碳(Si-C)材料的電池性能。

圖6A和圖6B示出根據(jù)各種實施方式的具有雙包覆的鋰鐵錳磷酸鹽(LFMP)和硅錫鐵(Si-Sn-Fe)電極的袋狀電池的循環(huán)屬性的結(jié)果。

圖7A至圖7C示出根據(jù)各種實施方式的具有雙包覆的鋰鐵錳磷酸鹽(LFMP)和硅錫鐵(Si-Sn-Fe)電極的袋狀電池的結(jié)果。

圖8A和圖8B示出根據(jù)各種實施方式的具有雙包覆的鋰鈷氧化物(LCO)和硅錫鐵(Si-Sn-Fe)電極的袋狀電池的循環(huán)屬性的結(jié)果。

圖9A和圖9B示出根據(jù)各種實施方式的具有雙包覆的鋰鈷氧化物(LCO)和硅錫鐵(Si-Sn-Fe)電極的袋狀電池的結(jié)果。

具體實施方式

下面的詳細(xì)描述參考附圖，該附圖通過圖示的方式示出本發(fā)明可以實踐的具體細(xì)節(jié)和實施方式。這些實施方式被足夠詳細(xì)地描述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明。可以使用其它實施方式，并且可以在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行結(jié)構(gòu)、邏輯和電的變化。各種實施方式不一定是互斥的，因為一些實施方式可以與一個或多個其它實施方式組合形成新的實施方式。

在方法或設(shè)備中的一個的上下文中描述的實施方式對于其他方法或設(shè)備同樣有效。類似地，在方法的上下文中描述的實施方式對于設(shè)備同樣有效，反之亦然。