專利名稱：：用于鋰電池電解質(zhì)的表面鋰化金屬氧化物納米顆粒的制作方法用于鋰電池4^質(zhì)的表面鋰化金屬氧化^l米顆粒餘領(lǐng)域用鋰離子導(dǎo)電聚，電解質(zhì)膜替代填充有液體電解質(zhì)的隔膜應(yīng)該能夠制備柔性的、密實的、層疊的固態(tài)結(jié)構(gòu)，可以各種幾何形狀獲得。由于沒有液體泄漏的可能性，它們固有地具有低安全危險，并且鵬鋰金屬箔陽極可以生產(chǎn)高能量電池。金屬氧化物納米顆粒例如二氧化硅、氧化鋁和氧化鈦經(jīng)常用于增加聚合物電解質(zhì)的離子導(dǎo)電性能。然而，金屬氧化物具有羥基，其中晶格，例如ffi粒的表面上有缺陷。表面質(zhì)子可是酸性的并且可能妨礙合物電解質(zhì)制劑(formulation)中所關(guān)注離子的離子導(dǎo)電率的測量。酸性表面質(zhì)子也可以反應(yīng)并且，制劑中的其它材料，以及在電化學(xué)裝置例如電池中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氮或,電極。
發(fā)明內(nèi)容鋰化的納米顆粒還可以加入到聚合物電解質(zhì)制劑中以提高導(dǎo)電率。導(dǎo)電率的提高也可以從約lwt^至約50w^的顆粒負載量范圍得知。本發(fā)明的鋰4粒，可以使用相對高的顆粒負載量，因為即使以相對高的顆粒負皿，鋰^ffi粒也能保持充足,離m:。本發(fā)明的一方面涉及一種組糊，其包括表面鋰麵粒(例如，具有由U+陽離子平衡的負表面電荷的陶瓷顆粒)。本發(fā)明通?？梢栽谌魏晤w粒(例如，陶瓷或金屬氧化物顆粒)上形成鋰化表面，這些顆茅錄現(xiàn)出負；(zeta)電位。本發(fā)明的另一方面包括新物質(zhì)組合物，其包含聚合物和表面鋰化顆粒的復(fù)合物?？蛇x擇地，組合物還包括M&禾n/或自U。如果聚合物電解質(zhì)不包括溶劑，其可以稱之為固體聚合物電解質(zhì)(SPE)。如果聚合物電解質(zhì)包括超過約50wt^的,lJ，其可以稱之為凝膠聚合物電解質(zhì)(GPE)。本發(fā)明的組合物通常具有大于約10^S/cm，并皿常大于約10-354S/cm的離子導(dǎo)電率。本發(fā)明的另一方面包括由電解質(zhì)鹽、電解質(zhì)溶劑和表面鋰化顆粒組成的液體電解質(zhì)。本發(fā)明的另一方面包括電化學(xué)電池，該電池包括陽極、陰極和電解衝隔膜，該電解風(fēng)隔膜包括表面鋰化陶瓷復(fù)合材料薄與例如，與基體材料至少部分接觸或被基體材料包圍的鋰化顆粒)。陽極和/或陰極可以包括本發(fā)明的復(fù)，。附閨說明[(X)15]圖1，粒的外表面積,粒直徑變化的圖示。[(X)16圖2是用于正頓粒的擴散雙層的圖。[(X)17圖3是鋰(wtX)ll^^立直徑變化的圖示。[(K)18圖4是作為pH值函數(shù)的C電位的圖示。圖5是作為面積比阻抗函數(shù)的放電容量的圖示。表面鋰離子含量可以是在表面質(zhì)子活性部位的約1%至約100%的范圍。定量表面鋰含量的另一方式是根據(jù)總的鋰含量，其從大于約0.01wt^至約10wt^。可選，鋰含量可以由M/Li比率絲征，其小于約5摩爾％(例如通常小于2摩爾％)，其中M包括堿性或W:金屬陽離子。恭，含量的一種方式是根據(jù)化學(xué)組成BET表面積，為此鋰含量從約6xlO"g(Li)/m2至約6><10'5g(Li)/m2(對于Si02，5Li7nm2，該值將根據(jù)顆粒纟賊而變化)。用于^li含量的再一種方法是作為以下方法的產(chǎn)品，其中通過將陶粒暴露于包括Li+的、其pH值使得陶M粒呈現(xiàn)負匸電位的溶液中來制備樣品。表面鋰j標粒通常基本不含水。"基本不含"表示表面含小于約0.5wt通常小于約0.1wt^以及通常按重量計小于約100ppm的水。在本發(fā)明的一方面中，表面鋰化顆粒是粗糙圓形或具有小于約2的縱橫比并且平均主粒徑小于約或等于5并且通常小于約100nm。粒徑可以ffi^領(lǐng)域公知的標準獄來測定，例如B.E.T.表面積測量和電子顯微鏡法。沒有表面鋰化的顆粒表面積通常大于約lm2/g，通常大于約10m2/g。表面鋰，粒的表面積通常大于約lm2/g，通常大于約10m2/g。表面積可以通辦領(lǐng)域公知的標準技術(shù)來測定，例如B.E.T.表面積技術(shù)。例如，Si02的^BET表面積可以根據(jù)假定球形的初級顆粒的粒徑的函數(shù)和約2.2g/cc的密)t^計算。圖1示出了作為對于Si02、A1A和Ti02^^立的顆粒直徑的函數(shù)的夕卜表面積。用于具體顆粒的BET將根據(jù)顆粒直徑、組成、表面形態(tài)以及其它參數(shù)變化。本發(fā)明的另一方面，表面鋰化顆?？梢允呛囂沾衫鏛iAlC^或Li3N，其相對于標準材料具有提高的表面鋰離子含量。在這種情況中，鋰含量由總鋰含量來確定，該總鋰含量大于根據(jù)標準材料計算的鋰含量的至少約0.01wt%。在本發(fā)明的另一方面中，表面鋰化顆粒可以是鋰離子導(dǎo)體例如Li3P04、LiI-Li2S-B2S3或具有Nasicon結(jié)構(gòu)的鋰離子導(dǎo)體，例如LiM[Alo.4Gei.6(P04)3]，其相對于標準材料具有增加的表面鋰離子含量。"標準材料"是指沒有根據(jù)本發(fā)明鋰化工藝處理的材料鋼粒(例如，LiJA^Ge,iPO^相對于鋰化LiM[AUG^(P04)3]是標準材料)。在本發(fā)明的另一方面中，表面鋰化顆?？梢允俏⒖谆蛑锌撞牧希鏜CM4K中孔二氧化硅、沸石，土，其相對于標準材料具有增加的表面鋰離子含量。在本發(fā)明的另一方面中，表面鋰化顆粒可以是含鋰微孔或中孔材料例如MCM41中孔二氧化硅、沸石或粘土，其相對于標準材料具有增加的表面鋰離^量。在本發(fā)明的另一方面，表面鋰，粒是具有小于或等于約5微米平均直徑，以及具有約2:1至約10，000:1的縱橫比的管狀。在本發(fā)明的另一方面中，顆?？删哂胁糠直砻嬗袡C官能團(fiinctionalization)。這種有機官能團可以是表面質(zhì)子活性的約10%至約90%。在本發(fā)明的該方面中，表面鋰離B量可以是表面質(zhì)子活性部位的約1%至約90%。由于用于分散的表面，可以包括相對大的有機基團，因此部分金屬氧化物表面部位仍可以用于鋰化。本發(fā)明的另一方面，顆粒可以具有部皿面有機官能化，以便，顆粒更疏7K或更親水。有機官能化可以JW面質(zhì)子活性部位的約10%至約90%。在本發(fā)明的該方面中，表面鋰離子含量可以是表面質(zhì)子活性部位的約1%至約90%。本發(fā)明的另一方面包括制造表面鋰^粒的方法。鋰化顆?？梢酝ㄟ^將顆粒暴露于pHiK于顆粒的等電點從而提供負C電位的含鋰溶液中，從溶液中分離固體，并且^P燥來帝i膽。pH，常是大于等電點至少0.1至1PH單位，一彭喲12的pH值。在水溶液中在含水金屬氧化物顆粒上的表面電荷ffl31^，粒表面上的MOH,行確定電荷離子H+或OH-質(zhì)子^IW子化來確定M-0H+H+=1VMDH2+或M-0H"+OH-=M-0+H20o對于表面鋰化金屬氧化物納米顆粒，這些顆粒將分散在包括LiOH的溶液中，并且表面將帶負電，這與在圖2中示出的實例相反。多余的Li+抗衡離子將被特別吸收并且還存在于擴散層中。當iIM過濾或離心分離將納米顆粒與溶液分離時，U+抗衡離子將伴隨固體。根據(jù)粘附到顆^lh的溶、鵬厚度和LiOH的含量，溶解在溶液中的UOH也伴,粒。不同顆粒的pH^電位曲^131負表面電位的相對大小說明了表面Li濃度。從PZC的表1看出，對于不同的顆茅湖于鋰化的pH值不同。可選擇地，在高溫下顆?？梢允褂肔i源例如LiOH、Li20、Li2C03以及其它鋰源通過固態(tài)反應(yīng)表面鋰4W粒，并且干燥以將水去除含量至小于約0.5wt%，通常小于約0.1wt^，通常小于約100ppm?？蛇x擇地，顆?？梢栽诰哂袖囋吹挠袡C翻鵬成漿料，通過電解從混合物中去除7K達到小于約100ppm的水平。本發(fā)明的另一方面，包括組合物，其包括至少一種聚合物和表面鋰Ib^粒?？蛇x擇地，該組，還包括至少一種鋰鹽禾n/或至少一種,ij,形成復(fù)合聚^)電解質(zhì)。如果聚^tl電解質(zhì)不包括,ij，其可以稱之為固體聚合物電解質(zhì)(SPE)。如果聚合物電解質(zhì)包括超過約50wt%miJ,其可以稱之為凝膠聚合物電解質(zhì)(GPE)。復(fù)合聚，電解質(zhì)具有皿約10Cm的離子導(dǎo)電率。鹽包括倒可合適的鹽。維的鹽的實例包括選自Lil、LiPF6、LiC104、LiAsF6、UBF4、LiAlCl4、LiOS02CF3、LiC(S02CF3)3、LiN(S02CF3)2、UN(S02CF2CF3)2(LiBETI)、L氾OB、L^B^A^它們的混合物，以及其它鹽中的至少一種。合適的Li2BuF^^鹽在美國專利申請No.10/655476，10/910529,10/924293和美國專利No.6781005中公開；它們的全部內(nèi)M此引作參考。鋰鹽含量從約0至約75wt^。當鋰鹽存在時，ilil鋰化陶瓷顆粒可以在復(fù)合聚合物中提供大于約0.1%的鋰。溶劑的含量可以是復(fù)，的約Owt^至約90wt%。在一些方面，溶齊晗量可以是約15wt^至約20wt%，以便獲得最佳的離子導(dǎo)電性能和機械強度的組合。在本發(fā)明的另一方面中，鋰4t^粒的分fCit可以m31添加分散劑例如表面活性劑、濕潤劑和分散劑改善。分散劑的含量可以占陶粒的約lwt%至約50wt%。分散齊IJ用于基本上均勻分散聚糊中的陶娜粒并且保跪們分tfctM膜干燥。在本發(fā)明的另一方面中，聚，可以包括離子聚糊，例如選自以下物質(zhì)的至少一種，磺酸鹽聚合物的鋰鹽例如聚(苯乙烯"44黃酸鋰)、磺化聚砜的鋰鹽、聚(2-丙烯鵬-2-甲基1-丙烷磺勒的鋰鹽；含OH聚，例如苯氧基離乙基纖維素的鋰鹽；含NH聚合物例如聚苯并咪唑或聚,以及它們的混合物的鋰鹽?；撬猁}聚，在美國專利申請No.60/692885中公開了，其內(nèi)M此引作參考。在本發(fā)明另一方面中，復(fù)合聚，^質(zhì)材料包^>薄膜(thinfilm)鵬(membrane)(例如經(jīng)測量為約9麟至約500微米厚)。在本發(fā)明一個方面中，在復(fù)合聚，電解質(zhì)中的鋰ffi?；臼请x散的。在其它實施方案中，鋰化初始顆粒在復(fù)合聚合物電解質(zhì)中結(jié)合為二級結(jié)構(gòu)或三級結(jié)構(gòu)。鋰，粒的含量為從約2wt^至約20wt%。0062在本發(fā)明的另一方面中，復(fù)合聚，,質(zhì)在從約"6(TC至約IO(TC的某些溫度下比沒有表面鋰化顆粒的相同聚合物電解質(zhì)制劑具有相對較高的離子導(dǎo)電率。在室溫下離子導(dǎo)電率皿約10、/Cm。機械強度提髙的復(fù)合聚合物電解質(zhì)可用于電極制造或?qū)盈B，也可以伴隨活性電極材料體積的變化在循環(huán)過程中用于保持容量。機械強度可以，彈性模量來測量。在本發(fā)明的另一方面中，使用攪拌、高剪切混合、均勻化、超聲處理或加熱來幫助表面鋰化陶瓷顆粒的分散?？梢?，任何合適的工藝參數(shù)例如以約100至約200瓦特的功率進，M聲處理。復(fù)合聚，膜可以艦鋭IJ澆注、干燥混合以M縮、刮刀涂覆、逆轉(zhuǎn)輥涂布、沖覆(slotdie)、噴墨、以及其它膜形成方、;fe^制造。膜厚小于約500微米，并皿常小于約100微米。在本發(fā)明的另一方面中，由包括表面鋰化陶粒的復(fù)合聚合物電解質(zhì)形成的電池比沒有表面鋰化陶娜粒的電池具有更長的循環(huán)壽命。在本發(fā)明的另一方面中，由含表面鋰化陶粒的復(fù)合聚合物電解質(zhì)形成的電池比由未進行表面鋰化的陶瓷顆粒形成的電池具有更長的循環(huán)壽命。在本發(fā)明的另一方面中，電池包括填充有本發(fā)明的復(fù)合聚^l電解質(zhì)的傳統(tǒng)隔膜(通常是微孔聚乙烯稱或聚丙烯)或?qū)盈B有本發(fā)明的復(fù)合聚合物電解繊。可能需要稍小的顆粒來確定顆粒的表面鋰的存在，娜粒自然存在或化學(xué)計量的鋰含量是百分之幾。實施例2《頓A1203、Si02和Ti02納糊粒的實驗結(jié)果Al2O3納，粒(30nm)從NanotechnologiesInc.獲得。Aerosil200熱解法二氧化a^l米顆粒(12nm)從Degussa獲得。Ti02納，粒(25-52nm)從NanoTek.獲得。在氧濃度小于lppm和7]C濃度小于2ppm的填充有Ar的手1^苜中，在玻璃小瓶中將0.45gLiTFSI溶解在2.74gGBL中。0.075g納，粒粉末添加至溶液中，MJ:小瓶，從手套箱拿走并進1灘聲鵬1-2小時。小tt回到手套箱中，添加0.30gPVP，混^3在130'C加熱10"60辦中。在鋁盤上Mil^滴澆注接近三分之一的溶成膜，并且將該盤在大氣壓下130'C置于真空，中以蒸發(fā)掉翻l」。在30至120^H中的時間取出樣品以便給樣品提供不同的溶劑水平。用于匹配圓形的膜電P且(R)從R2-R1得到，在R16^歸因于界面電阻，在R2的郷B歸因于界面電阻和膜的術(shù)只電阻的總和。膜電阻和厚度用于計算離子導(dǎo)電率。表3包括含10wtX初始二氧化硅納，粒和表面鋰化二氧化硅納米顆粒的PVP/LiTFSI/GBL膜的結(jié)果。表3阻抗娜<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>阻抗測量顯示制備的包括10%表面鋰化二氧化硅納米顆粒的膜(15XGBL)在27。C至60。C具有3.1X10^至4.6X10-5S/cm的導(dǎo)電率，其為由10%初始二氧化硅納米顆粒(DegussaAerosi吸20012nm熱解法二氧化硅)制備的膜(17%GBL)的導(dǎo)電率的1.3至1.9倍。沒有納糊茅娜加齊啲對比樣品的導(dǎo)電率是4.9X1(^S/cm(具有20wt^GBL)。實施例3S電位在氧含量小于lppm并且7jC含量小于2ppm的填充Ar的手套箱中，制備PEO聚糊電解質(zhì)制劑。小瓶填充有0,3gPEO以及鄉(xiāng)翻懂的一半:6.75g乙腈。為了溶解聚錄，攪拌小并超夜。第二小瓶填充有O.O訴gLiTFSI、0.008g表面鋰化二氧化鈦(Li-Ti02)和6.75g翻IJ。蓋緊并且標記小瓶。從手套箱中取出小瓶，并且在浴超聲波儀中超聲鵬1小時，然后返回手套箱中。這些成分與聚合t)^液混合得到EO:LiTFSI的摩爾比為20:1，含3wt^總固懶B在固體中含2wt%Li-Ti02的偉臍lj。使用注射器，將lmL^質(zhì)制齊l勝射到鋁片上，粘性液體的散布通過25mm直徑FETFE0形環(huán)來限定。樣品在手套箱中的烤爐中6(TC下千燥16小時。千燥的薄膜厚度是30,。TGA/IR分析表B月所有翻lj已去除。千燥聚糊膜的AC阻抗測量j頓鋁基底作為下部電極和不銹鋼作為上部電極如在實施例2中所述在手套箱中進行。當夾在電極之間時，聚，働卩熱至6(TC或10(rC,然后降到室溫。在下面表1中報告的itt在熱處理之后根據(jù)室溫(25-27'C)AC阻抗測量結(jié)果計算的導(dǎo)電率。通過改變納米顆粒戯面鋰化納米顆粒添加劑來制備其它固體聚^tl4^質(zhì)樣品。負載1^化為10wt%、2wt^或lwt%。在下面表格中示出了由AC阻抗測量結(jié)果計算的導(dǎo)電率。與初始納糊粒相比，具有負縫為2wt%和lwt^的表面鋰艦糊粒添力咖的樣品獲得艦的導(dǎo)電率。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>實施例5具有表面鋰艦^^粒添加劑的聚，輔質(zhì)電池的組裝00104]制造沒有多孔隔膜的聚合物電解質(zhì)電池包括準備凝膠聚合物電解質(zhì)(GPE)制劑、澆注并且干燥薄膜以及同時^ffi干燥的膜和聚合物電解質(zhì)制劑組裝電池。GPE含10w^鋰化二氧化硅。4^質(zhì)制齊贓氧濃度低于lppm以及水濃度低于2ppm的填充Ar的手套箱中制備。第一，玻璃小瓶中填充0.67gUTFSI和4.11gGBL總U。在搖動小瓶從而溶解鹽之后，將小tt置幾併中，添加0.112g表面鋰化zm化硅。擰緊小M，并且標記，小総手套箱中取出,并且在浴超聲儀中超聲腿2小時，定期搖動。然后，小回手套箱中。為了完成制劑，將0.45gPW添加到小瓶中。攪拌制劑并且置于位于手套箱中的11(TC-120'C烤箱中455H中，在這個逸程中再次攪拌。使用一次性塑料移液管^聚糊電解質(zhì)制劑逐滴澆注到硅樹脂板上，并且旋轉(zhuǎn)以便將粘性液體擴t^m徑為約34cm的圓形。為了形成膜，電解質(zhì)在鄉(xiāng)中13(TC下干燥75，中，取出，并且在手套箱中辨附夜。在從硅樹脂d:仔細去除千m之后，沖孔兩個直徑為5/8英寸的圓。電解質(zhì)厚度平均288微米，TGMR分析儀測量的翻晗量為25.1wt%GBL。硬幣式電池1頓Mn02陰極和Li金屬陽極制造，兩者都切^M徑為9/16英寸的圓。一滴，％^質(zhì)置于陰極和,質(zhì)膜之間以及電解質(zhì)膜和陽極之間，從而確保層間的保形機(confoimalcontact)。電解質(zhì)中總的溶齊i捨量是50wt。丄將電池堆折邊在石更幣電池殼體內(nèi)。電池在Arbin電池測i微上以O(shè).lmA電流從3.2V至2.0V循環(huán)。在下表中示出了根據(jù)首次十個循環(huán)的放電容量，圖7示出了第一循環(huán)的電壓分布。電池循環(huán)皿300次。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>*測試完全相同的電池。微1是第一電池，微2是第二電池。實施例6具有表面鋰4^粒添加劑的GPE電池制造具有Celar膽的,聚合物電解質(zhì)(GPE)更幣電池包括準備用作電池電解質(zhì)的聚合物^M質(zhì)制劑。GPE含10wt^鋰化二氧化硅。電解質(zhì)制劑在氧濃度低于lppm和7jC濃度低于2ppm的填充Ar的手套箱中制備。首先，玻璃小瓶填充0.67gLiTFSI和4.11gGBL輸U。在搖動小瓶以溶解鹽之后，擱置小瓶幾併中，然后添加0.112g表面鋰化二氧化硅。擰緊小并趫，并且標記，從手套箱中取出小瓶，在浴超聲波儀器中超聲鵬2小時，定期性搖動。然后，小并腿回手套箱中。為了誠制劑，將0.45gPW添加到小瓶中。攪拌并且置于位于手套箱中的110'C-120'C鄉(xiāng)中45，，在這個鵬中再次攪拌。(該最終的混^^70XGBL鋭IJ)。9^JOTGPE制劑組裝兩個完全相同的電池。在審臍iJ組裝之前緲卜超聲^hS1小時。硬幣電池4柳切成9/16英寸直徑圓的Mn02陰極、切成5/8英寸直徑的Celgard隔膜以及切成9/16英寸直徑的鋰金屬陽纟棘制備。將兩滴凝膠嚇質(zhì)置于Mn02陰纟肚。然后，Celgar鵬隔膜置于凝膠覆蓋的陰極之上。在Celgard的頂部接著在鋰金屬陽豐肚額夕卜添加1滴凝膠電解質(zhì)。將電池堆i^在硬幣電池殼的內(nèi)部。電池在Arbin電池測試器上以O(shè).lmA電流從3.2V至2.0V循環(huán)。在下表中示出了10個循環(huán)的放電容量，圖6示出了第一循環(huán)的電壓分布。電池循環(huán)艦300次。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>*測試完全相同的電池。^1是第一電池，試驗2是第二電池。實施例7具有表面鋰働糊粒添加齊啲液體電解質(zhì)鋰離子電池電池在Aibin電池測鄉(xiāng)上循環(huán)，面積比阻抗(ASI)測量在循環(huán)過程中定期進行。所有測試室溫下完成。對于第一循環(huán)，電池在0.1mA充電至4.1V，然后放電降至3.0V。所有接下來的循環(huán)在0.7mA和相同的電壓范圍進行。ASl使用在JoumalofPowerSources,101(2001)238-247報道的電流中斷技術(shù)在0.7mA定期性測量。在下表中給出了放電容量和AS1的值。在圖5中示出了AS1隨放電容量變化的曲線。報道了M電流中斷獄測量的最小ASI(通常在充電的60-100%狀態(tài))表7<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>*報道的最小^1;通常在充電的60-l(X^狀態(tài)測量。實施例8使用具有PEO/LiTFSI/Li-Ti02納^粒的SPE的鋰電池00108{頓具有表面鋰側(cè)糊粒添加劑的無翻1」PEO基電解質(zhì)制造鋰電池，并且測試。根據(jù)實施例4中描述的方法銅J^飲液，，乙腈中總固體量為3wt^。固體組，是EO:LiTFSI摩爾比為20:1和含2wt%U-Ti02的PE0/LiTFSI/Li-Ti02O^ffi目,lmL4jl質(zhì)偉躋i勝射至iJ鋁上的Mn02陰極片上。粘性液體的散布MMM徑為25mm的FETFEO形環(huán)限定。樣品在手套箱中的烤箱中60'C下干燥16小時。千厚度是30微米。使用打孔器，在電解質(zhì)和陰極堆沖壓出5/8英寸直徑的孔。鋰盤切^fi徑為9/16英寸以便用作電池陽極。鋰置于聚，電解質(zhì)的頂部中心處。不糊電織電器置于電池的頂部和下部，電池堆使用彎曲工具密封在2032硬幣電池外殼的內(nèi)部。電池在60。C下退火6小時。然后，將其置于80。C的鄉(xiāng)中，<頓AAin電池測鄉(xiāng)開始循環(huán)。電池在O.lmA下在3.0至2.2V之間循環(huán)。在下表中示出了作為循環(huán)次數(shù)函數(shù)的放電容量。圖8示出了作為時間函數(shù)的電池電壓。表8<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>權(quán)利要求1、一種組合物，其包含納米顆粒，其中該納米顆粒的至少一部分表面與鋰離子結(jié)合。2、權(quán)利要求1的組糊，其中該納糊粒包含至少一種金屬氧化物顆粒。3、權(quán)利要求l的組糊，其中該納糊粒包含至少一種陶瓷。4、權(quán)利要求1的組糊，其中該納糊孝爐過包括將納糊粒暴露于一種溶液的方法制備，該溶液含鋰離子，其中i^溶液的pH值大于納，粒的等電點、。5、權(quán)利要求1的組，，其中該納，粒包括A1203、SiC^和Ti02中的至少一種。6、權(quán)利要求1的組，，其中該鋰離子的MJi俊且合物的約0.01wt^至約麵％。7、一種電解質(zhì)，其包括納米顆粒，該納米顆粒的至少一部分表面與鋰結(jié)合，任選地與至少一種翻條合，并且任艦與至少一種鹽結(jié)合。8、權(quán)利要求7的電解質(zhì)，其中該鹽包括至少一種鋰鹽。9、權(quán)利要求7的電解質(zhì)，其中還包括至少一種聚合物。10、權(quán)利要求9的電解質(zhì)，其中該聚，包括聚(環(huán)氧乙烷)。11、權(quán)利要求7的電解質(zhì)，其中該電解質(zhì)包括至少一種翻U。12、權(quán)利要求ll的電解質(zhì)，其中該輸抱括至少一種碳艦。13、權(quán)利要求7的電解質(zhì)，其中該納，粒包括權(quán)利要求6的組合物。14、權(quán)利要求9的電解質(zhì)，其包括一種薄膜。15、一禾中電化學(xué)電池，包括陽極、陰極和電解質(zhì)，其中該陽極、陰極和電解質(zhì)中的至少之一包括納米顆粒，該納粒的至少1分表面與鋰結(jié)合。16、權(quán)利要求15的電化學(xué)電池，其中該電池還包括隔膜，該隔膜包括納繊立。17、權(quán)利要求15的電化學(xué)電池，其中該柳質(zhì)包括權(quán)利要求12的柳質(zhì)。18、權(quán)利要求15的電化學(xué)電池，其中該納米顆粒包括權(quán)利要求5的組合物。19、權(quán)利要求15的電化學(xué)電池，其中該陽極包括鋰、碳、石墨和它們的化，以及合金中的至少一種。20、權(quán)利要求15的電化學(xué)電池，其中該陰極包括LiCo02、LiN")CoALiMn204、LiFeP04、氧化釩、氧化錳和它們的混合物中的至少一種。全文摘要在此公開了一種用于鋰電池的復(fù)合聚合物電解質(zhì)，其包括陶瓷顆粒，該陶瓷顆粒具有由Li⁺陽離子平衡的負表面電荷。任選地，該組合物還包括鋰鹽和/或溶劑。該材料通過將氧化物顆粒暴露于pH值高于氧化物的等電點的含鋰溶液，從溶液中分離固體，并且干燥來制備。文檔編號B22F1/00GK101152670SQ20061014473公開日2008年4月2日申請日期2006年9月29日優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日發(fā)明者D·L·埃爾德,J·B·徹柳斯,J·F·科納,M·庫里恩,S·A·米勒申請人:氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司