[發明專利]包括含硫電容器的電化學電池

在審

• 申請號: 201910851444.9
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN112447409A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 陸涌;李喆
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H01G11/06
• 分類號: H01G11/06;H01G11/22;H01G11/32;H01G11/46;H01G11/30;H01G11/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王琳;楊思捷

1.電容器輔助的電化學電池，其包括：

至少兩個包括一個或多個與正集電器電連通設置的正電活性材料層的第一電極；

至少一個包括一個或多個與第一負集電器電連通設置的第一負電活性材料層的第二電極；和

至少一個包括一個或多個與第二負集電器電連通設置的第二負電活性材料層的復合電極，其中所述第二負電活性材料層包含多個負電活性粒子，所述負電活性粒子包含碳質材料與金屬氧化物中的一種或多種，并且其中每個負電活性粒子具有多個孔隙和多個設置在所述多個孔隙中的硫添加劑粒子。

2.權利要求1的電容器輔助的電化學電池，其中所述負電活性粒子具有大于或等于大約1 nm至小于或等于大約1000 μm的平均粒度和大于或等于大約5體積%至小于或等于大約80體積%的孔隙率，其中硫添加劑粒子占據每個負電活性粒子的總孔體積的大于或等于大約0.01體積%至小于或等于大約100體積%。

3.權利要求1的電容器輔助的電化學電池，其中所述孔隙具有大于或等于大約0.1 nm至小于或等于大約500 nm的平均直徑，并且所述硫添加劑粒子具有大于或等于大約0.1 nm至小于或等于大約500 nm的平均粒度。

4.權利要求1的電容器輔助的電化學電池，其中所述至少一個復合電極具有大于或等于大約1 μm至小于或等于大約500 μm的厚度。

5.權利要求1的電容器輔助的電化學電池，其中所述至少一個復合電極進一步包含一種或多種附加的負電活性材料，其選自：鋰金屬、鋰合金、硅（Si）、硅合金、氧化硅、活性炭（AC）、硬碳（HC）、軟碳（SC）、石墨、石墨烯、碳納米管、鋰鈦氧化物（Li₄Ti₅O₁₂）、錫（Sn）、氧化釩（V₂O₅）、二氧化鈦（TiO₂）、鈦鈮氧化物（Ti_xNb_yO_z，其中0 ≤ x ≤ 2，0 ≤ y ≤ 24且0 ≤z ≤ 64）、硫化亞鐵（FeS）及其組合。

6.權利要求5的電容器輔助的電化學電池，其中所述一種或多種附加的負電活性材料在一個或多個第三負電活性材料層中提供；并且

其中所述一個或多個第三負電活性材料層是設置在所述一個或多個第二負電活性材料層與所述第二負集電器之間的層和在所述一個或多個第二負電活性材料層設置在所述第二負集電器的一個或多個暴露表面上時設置在所述一個或多個第二負電活性材料層的一個或多個暴露表面上的層中的一種。

7.權利要求1的電容器輔助的電化學電池，其中所述至少一個復合電極進一步包括一個或多個第三負電活性材料層，

其中所述一個或多個第三負電活性材料層包含一種或多種負電活性材料，其選自：鋰金屬、鋰合金、硅（Si）、硅合金、氧化硅、活性炭（AC）、硬碳（HC）、軟碳（SC）、石墨、石墨烯、碳納米管、鋰鈦氧化物（Li₄Ti₅O₁₂）、錫（Sn）、氧化釩（V₂O₅）、二氧化鈦（TiO₂）、鈦鈮氧化物（Ti_xNb_yO_z，其中0 ≤ x ≤ 2，0 ≤ y ≤ 24且0 ≤ z ≤ 64）、硫化亞鐵（FeS）及其組合；并且所述一個或多個第三負電活性材料層是設置在所述一個或多個第二負電活性材料層與所述第二負集電器之間的層和在所述一個或多個第二負電活性材料層設置在所述第二負集電器的一個或多個暴露表面上時設置在所述一個或多個第二負電活性材料層的一個或多個暴露表面上的層中的一種。