[發明專利]帶有上面具有離子和電子混合導電層的活性物質顆粒的電極

在審

• 申請號: 202010076586.5
• 申請日: 2020-01-23
• 公開（公告）號: CN111525177A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 文卡塔拉馬尼·阿南丹;余贊燁;金镕現
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M4/13;H01M4/139;H01M4/36;H01M10/056
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

1.一種固態電池，其包括：

陽極；

陰極；以及

固體電解質，所述固體電解質位于所述陽極與所述陰極之間，所述陽極或所述陰極包括與活性物質顆粒結合的固體電解質顆粒，所述活性物質顆粒在其上包括離子和電子混合導電共形界面層，所述離子和電子混合導電共形界面層是由所述固體電解質顆粒或所述活性物質顆粒內的摻雜劑朝向所述活性物質顆粒的表面的擴散以及所述摻雜劑與所述固體電解質顆粒的反應而產生的。

2.如權利要求1所述的固態電池，其中所述固體電解質顆粒與所述活性物質顆粒一起燒結。

3.如權利要求1所述的固態電池，其中所述離子和電子混合導電共形界面層被配置為在所述固態電池運行期間提供用于離子和電子的傳輸路徑。

4.如權利要求1所述的固態電池，其中所述固體電解質顆粒是氧化物、聚合物或硫化物。

5.如權利要求1所述的固態電池，其中所述活性物質顆粒為嵌入活性物質顆粒或轉換活性物質顆粒。

6.一種固態電池，其包括：

陽極；

陰極；以及

固體電解質，所述固體電解質位于所述陽極與所述陰極之間，所述陽極或所述陰極包括結合的活性物質顆粒且不包括固體電解質顆粒，所述結合的活性物質顆粒在其上具有離子和電子混合導電共形界面層，所述離子和電子混合導電共形界面層被配置為在所述固態電池運行期間提供用于離子和電子的傳輸路徑。

7.如權利要求6所述的固態電池，其中所述結合的活性物質顆粒被燒結。

8.如權利要求6所述的固態電池，其中所述活性物質顆粒為嵌入活性物質顆粒或轉換活性物質顆粒。

9.如權利要求6所述的固態電池，其中所述離子和電子混合導電共形界面層是由金屬氧化物、金屬磷酸鹽、金屬硅酸鹽或金屬硫化物的層在結合期間與所述活性物質顆粒反應而產生的。

10.如權利要求9所述的固態電池，其中所述層被鋰化。

11.如權利要求6所述的固態電池，其中所述活性物質顆粒包含摻雜劑。

12.一種制造固態電池的方法，其包括：

用金屬氧化物、金屬磷酸鹽、金屬硅酸鹽或金屬硫化物的層涂覆活性物質顆粒以形成涂覆的活性物質顆粒；

使所述涂覆的活性物質顆粒燒結，使得所述層與所述活性物質顆粒反應，從而在所述活性物質顆粒上形成離子和電子混合導電共形界面層以形成電極；以及

將所述電極布置成與固體電解質接觸。

13.如權利要求12所述的方法，其中所述層經由溶膠凝膠或氣相沉積來施加。

14.如權利要求12所述的方法，其中所述層被鋰化。

15.如權利要求12所述的方法，其中所述活性物質顆粒為嵌入活性物質顆粒或轉換活性物質顆粒。