專利名稱：集電效率提高的二次電化學(xué)電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用非水性電解質(zhì)和基于聚陰離子的電極活性材
料的電化學(xué)電池，其中所述電池的特征在于其具有增強的集電效率。
背景技術(shù)：
電池組由一種或多種電化學(xué)電池組成，其中每個電池通常包 括正極、負極和用于促進離子電荷載體在負極和正極之間運動的電解質(zhì) 或其它物質(zhì)。當(dāng)電池充電時，陽離子從正極向電解質(zhì)遷移，同時從電解 質(zhì)向負極遷移。在放電期間，陽離子從負極向電解質(zhì)遷移，同時從電解 質(zhì)返回正極。這種電池組通常包括電化學(xué)活性材料，所述電化學(xué)活性材料 具有晶格結(jié)構(gòu)或架構(gòu)，離子能從所述晶格結(jié)構(gòu)或架構(gòu)中取出并隨后再被 插入其中，和/或離子可以被嵌入(inserted)或插入(intercalated)所述
晶格結(jié)構(gòu)或架構(gòu)并隨后從中取出。近年來，開發(fā)了包括聚陰離子(如(S04廣，(P04)n-和(As04)n-等)
的三維結(jié)構(gòu)化合物，其成為氧化物基電極材料(如LiMxOy，其中M是過 渡金屬如鈷(Co))的可行的另一選擇。這些基于聚陰離子的化合物可以 作為電極組分，尤其適于在高速下使用。然而，先前在高速(high-rate)二 次電化學(xué)電池中嘗試使用這些基于聚陰離子的化合物已被證實基本不成 功。因此，當(dāng)前正需要一種使用基于聚陰離子電極活性材料時能夠耐高 速循環(huán)的二次電化學(xué)電池。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種新式的二次電化學(xué)電池，其具有由下述通式
表示的電極活性材料
AaMm(XY4)cZe，其中
①A選自元素周期表第I族元素及其混合物組成的組，且0 < a ^ 9;
(ii) M包括至少一種具有氧化還原活性的元素，且lSm^3;
(iii) XY4選自X，
、 X，
、 X"S4、 [Xz"'，XVz]04及其混
合物組成的組，其中
(a) X，和X"'各獨立地選自P、 As、 Sb、 Si、 Ge、 V、 S及其混
合物組成的組；
(b) X"選自P、 As、 Sb、 Si、 Ge、 V及其混合物組成的組；
(c) Y，選自鹵素、S、 N及其混合物組成的組；且
(d) 0SxS3，0Sy^2, 0^z^l和l〈cS3;且
(iv) Z選自由羥基(OH)，選自元素周期表第十七族的鹵素和它們的混 合物組成的組，且0^e^4;
其中選擇A、 M、 X、 Y、 Z、 a、 m、 c、 x、 y、 z和e，以保持初始 狀態(tài)下的電極活性材料的電中性。在一個實施方式中，二次電化學(xué)電池是圓柱形電池，其具有 封閉(enclosed)在圓柱形殼體中的螺旋狀盤繞或纏繞的電極組件。在另一 實施方式中，二次電化學(xué)電池是棱柱形電池，其具有封閉在圓柱形殼體 中的果子凍巻餅型(jellyroll-type)電極組件，該圓柱形殼體具有基本矩形 橫截面o在此處所述的每個實施方式中，電極組件包括置于(interposed) 第一 電極(正極)和相對的第二電極(負極)之間的隔離物，用以使第一 電極 與第二電極電絕緣。提供電解質(zhì)(優(yōu)選為非水性電解質(zhì))用以在電化學(xué)電池 充電和放電期間于第一電極和第二電極之間傳輸離子電荷載體。第一電極和第二電極各包括導(dǎo)電集電器，用以在電極和外部 負載之間提供電連通。電極膜形成于各集電器的至少一面上，優(yōu)選形成 于正極集電器的兩面，由此提供集電器不帶電極膜的無覆蓋的或外露的 邊緣部分，其延伸自各電極的長邊緣。各電極相對隔離物進行定位，從 而在纏繞或巻攏(rolled-up)電極組件時，各電極外露部分在盤繞或纏繞的 電極組件的相對的端部向外伸出超出隔離物。第一電極板與第一電極集電器的外露部分接觸，從而在第一電極集電器和外部負載之間提供電連通。相對的第二電極板與第二電極 集電器的外露部分接觸，從而在第二電極集電器和外部負載之間提供電 連通。


圖1的剖面圖示意性示出了本發(fā)明的非水性電解質(zhì)圓柱形電
化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)。圖2為電極組件和電極板的透視圖。
圖3是電極組件的另一透視圖。
圖4是電極板的透視圖。圖5的剖面圖示意性示出了本發(fā)明邊緣帶斜度的電極板。
圖6是電極板的另一實施方式的透視圖。
圖7是電極板的另一實施方式的俯視圖。
圖8是電極板的另一實施方式的透視圖。
圖9是電極板的另一實施方式的俯視圖和剖面圖。
圖IO為示意性示出了電極板和電極組件的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖11的剖面圖示意性示出了本發(fā)明的非水性電解質(zhì)圓柱形 電化學(xué)電池的另一結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的新式的電極活性材料具有超過現(xiàn)有技術(shù)中那 些材料和裝置的優(yōu)點。其優(yōu)點包括但不限于，電池內(nèi)阻降低、循環(huán)性能 增強、可逆性增強、集電效率增強、電導(dǎo)率增強以及成本降低中的一種 或多種。通過以下詳細說明，本發(fā)明的具體優(yōu)點和實施方式將更明顯。 然而，應(yīng)該理解的是，詳細說明和具體實施例在描述優(yōu)選實施方式的同 時僅用于說明而不是用于限制本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明提供一種生成電的電化學(xué)電池，其具有由下述通式(I) 表示的電極活性材料
AaMm(XY4)cZe. (I)
術(shù)語"標稱通式"指的是原子種類的相對比例可以有約2%-5%量級的微小變化，或更具體為1%-3%的變化。選擇通式(I)中的A,M,XY4 和Z的組成以及該活性材料的元素的化學(xué)計量值，使保持電極活性材的 電中性。該組成的一種或多種元素的化學(xué)計量值可以是非整數(shù)值。對于上述所有的實施方式，A選自元素周期表第I族元素及 其混合物組成的組(如Aa = Aa.a，A，a，，其中A和A'各選自元素周期表第I 族元素組成的組，且互不相同，a，<a)。如此處所指，"族"指的是如當(dāng)前 IUPAC元素周期表定義的元素周期表的族的編號(即豎列)。(見如Barker 等人于2000年10月24日發(fā)表的美國專利6,136,472，通過引用的方式將 其并入本文)。此外，所述的可以從中選擇單獨的組分或者組分的混合物 的一組元素、物質(zhì)或其它組分意指包括所列出的組分及其混合物的所有 可能的亞組組合。在一個實施方式中，A選自Li(鋰)、Na(鈉)、K(鉀)及其混合 物組成的組。A可以是Li與Na的混合物，Li與K的混合物或Li、 Na 和K的混合物。在另一實施方式中，A是Na，或是Na與K的混合物。 在一個優(yōu)選的實施方式中，A是Li。應(yīng)該具有足夠量(a)的A部分，使得M部分(如下文定義 的)的所有"具有氧化還原活性"的元素可以發(fā)生氧化/還原，在一個實 施例中，0<a^9。在另一個實施例中，3￡a^5。在另一個實施例中，3 <a^5。除非另有說明，此處數(shù)學(xué)上等于("=")，小于等于()， 或者大于等于("2") —個數(shù)字的變量用于包括約等于或功能上與該數(shù) 值等同的數(shù)值或數(shù)值的范圍。如下文定義，從電極活性材料中除去A部分的量，伴隨著活 性材料中至少一種"具有氧化還原活性"的元素的氧化態(tài)的變化?；钚?材料中可用于氧化/還原的具有氧化還原活性的材料的量決定了可以除去 的A部分的量(a)。在通常的應(yīng)用中，這些概念為本領(lǐng)域公知的，例如， Fmioli于2000年10月16日發(fā)表的美國專利4,477,541 ，以及Barker等 人于2000年10月24日發(fā)表的美國專利6,136,472中所公開的，上述兩 份專利文獻通過引用的方式并入本文。通常，在充電/放電期間，電極活性材料中的A部分的量(a) 發(fā)生變化。當(dāng)合成出的用于制備堿金屬離子電池的本發(fā)明的活性材料處于放電狀態(tài)時，該活性材料的特征在于"a"值較高，同時對應(yīng)活性材
料的具有氧化還原活性的組分的低氧化態(tài)。當(dāng)電化學(xué)電池由初始狀態(tài)充
電時，如上所述從活性材料中除去一定量(b)的A部分。產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)含有 的A部分的量少于制備時的狀態(tài)(即a-b)，并且至少一種具有氧化還原 活性的組分的氧化態(tài)高于制備時的狀態(tài)，與此同時余下組分(例如M,X, Y和Z)基本保持初始化學(xué)計量值。本發(fā)明的活性材料包含處于初始狀態(tài) (即，如將其包含在電極中前制備時的狀態(tài))的這些物質(zhì)以及在電池的 工作期間產(chǎn)生的物質(zhì)(即，通過插入A或除去A)。對于此處描述的所有實施方式，通過不等價離子取代或等電 荷態(tài)離子取代(aliovalent or isocharge substitution)A部分可以被D部分以
相等或不等的化學(xué)計量部分地取代，其中
(a) Aa=[A a國(f/V ),D(d/V )]，
(b) vA是A部分的氧化態(tài)(或包含A部分的元素的氧化態(tài)的總和)，
VD是D部分的氧化態(tài)；
(c) VA=VD或V V。；
(d) f二d或f^d;且
(e) f，dX)和d^f^a。"等電荷態(tài)離子取代"指的是用氧化態(tài)相同的元素取代指定的 晶格位置(crystallographic site)上的一種元素(如用Mg2+取代Ca2+)。"不等 價離子取代"指的是用氧化態(tài)不相同的元素取代指定的晶格位置上的一 種元素(如用Mg2+取代Li+)。 D部分是至少一種元素，優(yōu)選該元素的原子半徑與被取代部 分的原子半徑(如M部分和/或A部分)基本相當(dāng)。在一個實施方式中，D 是至少一種過渡金屬。對于D部分，這里可用的過渡金屬的實例包括， 但不限于，Nb (鈮)，Zr (鋯)，Ti (鈦)，Ta (鉭)，Mo (鉬)，W (鎢)及其混合物。 在另一實施方式中，D部分是至少一種元素，其特征在于價態(tài)為S2+，且 原子半徑與被取代部分的原子半徑(如M和/或A)基本相當(dāng)。對于A部 分，該元素的實例包括但不限于Nb (鈮)，Mg (鎂)和Zr (鋯)。優(yōu)選地，D(VD) 的價態(tài)或氧化態(tài)大于被D部分取代的部分(如M部分和/或A部分)的價態(tài) 或氧化態(tài)(或含有該部分的元素的氧化態(tài)的總和)。
對于此處所述的所有實施方式，當(dāng)A部分通過等電荷態(tài)離子 取代被D部分部分取代時，A可以被D部分以相同的化學(xué)計量取代，其 中f,d>0， f^a和f=d。當(dāng)A部分通過等電荷態(tài)離子取代被D部分部分取代且d # f 時，則必需調(diào)整活性材料中的一種或多種其它組分(如A,M，XY4和Z)的 化學(xué)計量，以保持電中性。對于此處所述的所有實施方式，當(dāng)A部分通過不等價離子取 代部分地被D部分取代時，A部分可以被"氧化性(oxidatively)"等量的D
部分取代，其中f=d; f,d<0;且f^a。當(dāng)該部分通過不等價離子取代部分地被D部分取代且d # f 時，則必需調(diào)整活性材料中的一種或多種其它組分(如A,M,XY4和Z)的 化學(xué)計量，以保持電中性。對于通式(I)，此處所述的所有實施方式中，M部分是至少一 種具有氧化還原活性的元素。此處使用的術(shù)語"具有氧化還原活性的元 素"包括當(dāng)電化學(xué)電池在正常工作環(huán)境下工作時能發(fā)生氧化/還原到達另 一氧化態(tài)的那些元素。此處使用的術(shù)語"正常工作環(huán)境"指的是以預(yù)定 的電壓對電池進行充電，并且所述電壓取決于用于構(gòu)造電池的物質(zhì)。對于M部分，此處可用的具有氧化還原活性的元素包括但不 限于選自元素周期表第四族至第十一族的元素，以及選自非過渡金屬， 所述過渡金屬包括但不限于Ti(鈦)、V(釩)、Cr(鉻)、Mn(錳)、Fe (鐵)、 Co(鈷)、Ni(鎳)、Cu(銅)、Nb(鈮)、Mo(鉬)、Ru(釕)、Rh (銠)、Pd(鈀)、 Os(鋨)、Ir(銥)、Pt(鉑)、Au(金)、Si(硅)、Sn(錫)、Pb(鉛)及其混合物。 對于此處所述的每個實施方式，M可以包括所選元素的氧化態(tài)的混合(如 M = Mn2+Mn4+)。此外，"包括"及其同義詞(variants)是非限定的，使 得列出的術(shù)語并不排除其它也可用在本發(fā)明的物質(zhì)、組分、裝置以及方 法中的類似術(shù)語。在一個實施方式中，M部分是具有氧化還原活性的元素。在 一個亞實施方式中，M是具有氧化還原活性的元素，其選自T產(chǎn)、V2+、 Cr2+、 Mn2+、 Fe2+、 Co2+、 Ni2+、 Cu2+、 Mo2+、 Si2+、 Sn"和Pb"組成的組。在另一亞實施方式中，M是具有氧化還原活性的元素，其選自Ti3+、 V3+、 Cr3+、 Mn3+、 Fe3+、 Co3+、 Ni3+、 Mo3， Nb，且成的組。在另一實施方式中，M部分包括一種或多種具有氧化還原活 性的元素和(任選的)一種或多種不具有氧化還原活性的元素。此處提及的 "不具有氧化還原活性的元素"包括能夠形成穩(wěn)定的活性材料并且當(dāng)活 性材料在正常工作環(huán)境下工作時不會發(fā)生氧化/還原的元素。此處可用的不具有氧化還原活性的元素包括但不限于選自第 二族的那些元素，特別是Be(鈹)、Mg(鎂)、Ca(鈣)、Sr (鍶)、Ba(鋇)； 選自第三族元素，特別是Sc(鈧)、Y(釔)以及鑭系元素，特別是La(鑭)、 Ce (鈰)、Pr (鐠)、Nd (釹)、Sm (釤)；第十二族元素，特別是Zn (鋅)和 Cd (鎘)；第十三族元素，特別是B (硼)、Al (鋁)、Ga (鎵)、In (銦)、Tl (鉈)； 第十四族元素，特別是C(碳)和Ge(鍺)，第十五族元素，特別是As(砷)， Sb(銻)和Bi(鉍)；第十六族元素，特別是Te(碲)；及其混合物。在一個實施方式中，M = MInMII。，其中(Xo + n^3且o和 n各>0 (0 < o, n)，其中MI和Mil各獨立地選自具有氧化還原活性的元素 和不具有氧化還原活性的元素，其中MI和Mil中的至少一種具有氧化還 原活性。MI可以通過等電荷態(tài)離子取代或不等價離子取代被MII以相同 或不同的化學(xué)計量部分取代。對于此處所述的所有實施方式，當(dāng)MI通過等電荷態(tài)離子取 代被MII部分取代時，MI可以被化學(xué)計量與其相同的MII取代，如此M =MIn.。MII。。當(dāng)MI通過等電荷態(tài)離子取代被Mil部分取代且MI的化學(xué) 計量與Mil的化學(xué)計量不相同時，如此M二MI^。MIIp且o^p，則必需 調(diào)整活性材料中的一種或多種其它組分(如A, D, XY4和Z)的化學(xué)計量， 以保持電中性。對于此處所述的所有實施方式，當(dāng)MI通過不等價離子取代 被Mil部分取代且MI被化學(xué)計量與其相同的Mil取代時，如此M = MIn.。MII。，則必需調(diào)整活性材料中的一種或多種其它組分(如A， D， XY4 和Z)的化學(xué)計量，以保持電中性。然而，MI可以通過不等價離子取代通 過MII"氧化性"等量取代MI被Mil部分取代，如此M = MI 。MH。，
其中V^是MI的氧化態(tài)，且V目是MII的氧化態(tài)。在一個實施方式中，MI選自Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Mo、 Si、 Pb、 Mo、 Nb及其混合物組成的組，且MII選自Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 Sc、 Y、 Zn、 Cd、 B、 Al、 Ga、 In、 C、 Ge及其混合物組成 的組。在該亞實施方式中，MI可以通過等電荷態(tài)離子取代或不等價離子 取代被MII取代。在另一亞實施方式中，MI通過等電荷態(tài)離子取代被Mil部分 取代。在該亞實施方式的一個方面中，MI選自T產(chǎn)、V2+、 Cr2+、 Mn2+、 Fe2+、 Co2+、 Ni2+、 Cn2+、 Mo2+、 Si2+、 Sn2+、 Pl^+及其混合物組成的組， 且Mil選自Be2+、 Mg2+、 Ca2+、 Sr2+、 Ba2+、 Zn2+、 Cd2+、 G^+及其混合 物組成的組。在該亞實施方式的另一方面中，MI選自上述剛作說明的組， 且MII選自Be2+、 Mg2+、 Ca2+、 Sr2+、 Ba2+及其混合物組成的組。在該亞 實施方式的另一方面中，MI選自上述剛作說明的組，且Mil選Zn2+、 Cd2+ 及其混合物組成的組。在該亞實施方式的又一個方面中，MI選自T產(chǎn)、 V3+、 Cr3+、 Mn3+、 Fe3+、 Co3+、 Ni3+、 Mo3+、 Nb3+及其混合物組成的組， 且MII選自Sc3+、 Y3+、 B3+、 Al3+、 Ga3+、 In"及其混合物組成的組。在另一實施方式中，MI通過不等價離子取代被MII部分取代。 在該亞實施方式的另一方面中，MI選自Ti2+、 V2+、 Cr2+、 Mn2+、 Fe2+、 Co2+、 Ni2+、 Cu2+、 Mo2+、 Si2+、 Sn2+、 PP+及其混合物組成的組，且Mil 選自Sc3+、 Y3+、 B3+、 Al3+、 Ga3+、 Ir^+及其混合物組成的組。在該亞實施 方式的另一方面中，MI是氧化態(tài)為2+的具有氧化還原活性的元素，其選 自上述剛作說明的組，且MII選自堿金屬，Ci^+,Ag"及其混合物組成的 組。在該亞實施方式的另一方面中，MI選自Ti3+、 V3+、 Cr3+、 Mn3+、 Fe3+、 Co3+、 Ni3+、 Mo3+、 Nb3+及其混合物組成的組，且MII選自Be2+、 Mg2+、 Ca2+、 Sr2+、 Ba2+、 Zn2+、 Cd2+、 G^+及其混合物組成的組。在該亞實施方 式的另一方面中，MI是氧化態(tài)為3+的具有氧化還原活性的元素，其選自 上述剛作說明的組，且Mil選自堿金屬，Cu1+、 Ag^及其混合物組成的 組。
在另一實施方式中，M = MlqM2rM3s，其中 (i)Ml是氧化態(tài)為2+的具有氧化還原活性的元素； Cii) M2選自由具有氧化還原活性的元素和不具有氧化還原活性的元 素組成的組，其氧化態(tài)為1+;
(iii) M3選自由具有氧化還原活性的元素和不具有氧化還原活性的元 素組成的組，其氧化態(tài)為3+或更大；且
(iv) q， r和s中的至少一個大于0，且Ml, M2和M3中的至少一個具 有氧化還原活性。在一個亞實施方式中，MI被M2和/或M3以等量取代，如此 q = q-(r + s)。在該亞實施方式中，則需要調(diào)整活性材料中的一個或多個 其它組分(如A,XY4,Z)的化學(xué)計量，以保持電中性。在一個亞實施方式中，]V^被M2和/或M3以"氧化性"等量取 代，如此，
M = M1 f s M2 F M3 s
q畫VM1—vM1 yM3
其中V^是M1的氧化態(tài)，V^是M2的氧化態(tài)，且V^是M3的氧 化態(tài)。在一個亞實施方式中，Ml選自Ti2+、 V2+、 Cr2+、 Mn2+、 Fe2+、 Co2+、 Ni2+、 Cu2+、 Mo2+、 Si2+、 Sn2+、 Pb^及其混合物組成的組;M2選 自Cu1+, Ag"及其混合物組成的組；且M3選自T產(chǎn)、V3+、 Cr3+、 Mn3+、 Fe3+、 Co3+、 Ni3+、 Mo3+、 Nb"及其混合物組成的組。在另一亞實施方式 中，Ml和M3選自它們各自前述的組，且M2選自Li1+、 K1+、 Na1+、 Ru1+、 CV+及其混合物組成的組。在另一亞實施方式中，Ml選自Be2+、 Mg2+、 Ca2+、 Sr2+、 Ba2+、 Zn2+、 Cd2+、 Ge2+及其混合物組成的組；M2選自Cu1+、 Ag"及其混合物 組成的組；且M3選自Ti3+、 V3+、 Cr3+、 Mn3+、 Fe3+、 Co3+、 Ni3+、 Mo3+、 Nb"及其混合物組成的組。在另一亞實施方式中，M1和M3選自它們各 自前述的組，且M2選自Li1+、 K1+、 Na1+、 Ru1+、 Cs"及其混合物組成的 組。
在另一亞實施方式中，Ml選自Ti2+、 V2+、 Cr2+、 Mn2+、 Fe2+、 Co2+、 Ni2+、 Cu2+、 Mo2+、 Si2+、 Sn2+、 PI^+及其混合物組成的組;M2選 自Cu1+、 Ag",及其混合物組成的組;且M3選自Sc3+、 Y3+、 B3+、 Al3+、 Ga3+、 In"及其混合物組成的組。在另一亞實施方式中，Ml和M3選自 它們各自前述的組，且M2選自Li"、 K1+、 Na1+、 Ru1+、 Cs"及其混合物 組成的組。在此處所述的所有實施方式中，XY4部分是聚陰離子，其選 自X，[O化Y，x]， X，
, X"S4， [Xz"'，XVz]04及其混合物組成的組，其 中
(a) X，和X"'各獨立地選自P、 As、 Sb、 Si、 Ge、 V、 S及其混合物組 成的組；
(b) X"選自P、 As、 Sb、 Si、 Ge、 V及其混合物組成的組；
(c) Y，選自鹵素、S、 N及其混合物組成的組；且在一個實施方式中，XY4選自X，04—xY，x,X，04-yY，2y及其混合 物組成的組，且x和y均為0(x，y = 0)。除非另有說明，XY4是聚陰離子， 其選自P04、 Si04、 Ge04、 V04、 As04、 Sb04、 S04及其混合物組成的組。
優(yōu)選地，XY4是P04 (磷酸根基團)或者是P04與另一上述基團的陰離子(即
如上所述X，不是P， Y，不是O，或其兩者)的混合物。在一個實施方式中， XY4包括約80%或更多的磷酸根基團和至多約20%的一種或多種上述的 陰離子。在另一實施方式中，XY4選自X，
, X，
及其 混合物組成的組，且0〈x^3和0〈yS2，其中XY4部分中的一部分氧 (O)被鹵素，S,N或其混合物組成的組取代。在此處所述的所有實施方式中，Z部分(如有提供)選自O(shè)H(羥 基)，鹵素或其混合物組成的組。在一個實施方式中，Z選自O(shè)H,F(氯)，Cl (氯),Br(溴)及其混合物組成的組。在另一實施方式中，Z是OH。在另一 實施方式中，Z是F或F與OH，Cl或Br的混合物。當(dāng)向本發(fā)明的活性材 料并入Z部分，該活性材料可能不呈現(xiàn)NASICON結(jié)構(gòu)。引入例如一個 或多個鹵素而降低對稱性也是很正常的。
選擇電極活性材料的組合物以及該組合物中元素的化學(xué)計量 值，以保持電極活性材料的電中性。該組合物中的一種或多種元素的化 學(xué)計量值可以是非整數(shù)。優(yōu)選地，XY4部分，作為單元部分，是電荷為-2, -3,或-4的陰離子，其取決于對X，，X",X"'Y'，和x和y的選擇。當(dāng)XY4 諸如是上述的優(yōu)選的磷酸根/磷酸根替代物的聚陰離子的混合物時，XY4 陰離子上的凈電荷可以是非整數(shù)，其取決于混合物中各獨立基團的電荷 和組合物。在一個實施方式中，電極活性材料由下述通式(n)表示
AaMb(P04)Zd, (II)
其中，A，M和Z部分如上所述為0.1 <a^4, 8Sb^ 1.2和0SdS4; 且其中選擇A, M, Z, a， b和d，以保持初始狀態(tài)下或或制備狀態(tài)下的電極 活性材料的電中性。由通式(II)表示的其中d > 0的電極活性材料的具體 實例包括Li2Fe。.9Mg(uP04F， Li2Fe0.8Mg0.2PO4F， Li2Fe0.95Mg0.05PO4F， Li2CoP04F， Li2FeP04F和Li2MnP04F。在一個亞實施方式中，M包括選自元素周期表第四族至第十 一族元素中的至少一種，以及元素周期表第二族，第三族和第十二至十 六族元素中的至少一種。在一個具體的亞實施方式中，M包括選自Fe、 Co、 Mn、 Cu、 V、 Cr及其混合物組成的組；和選自Mg、 Ca、 Zn、 Ba、 Al及其混合物組成的組的金屬。在另一實施方式中，電極活性材料由下述通式(III)表示
AM，HM"jP04, (III)
其中A部分如上所述，且其中M'是元素周期表第四族至第十一族元 素中的至少一種過渡金屬，其價態(tài)為+2; M"是元素周期表第二族，第十
二族或第十四族金屬元素中的至少一種，其價態(tài)為+2;且0<_]<1。在一
個亞實施方式中，M，選自Fe、 Co、 Mn、 Cu、 V、 Cr、 Ni及其混合物組 成的組；更優(yōu)選地，M，選自Fe、 Co、 Ni、 Mn及其混合物。優(yōu)選地，M" 選自Mg、 Ca、 Zn、 Ba及其混合物組成的組。在另一實施方式中，電極活性材料由下述通式(IV)表示
LiFe!-qM'qP04, (IV)
其中M"選自Mg、 Ca、 Zn、 Sr、 Pb、 Cd、 Sn、 Ba、 Be及其混合物組成的組；且0〈q〈1。在一個亞實施方式中，0<q^0.2。在另一亞實 施方式中，M"選自Mg、 Ca、 Zn、 Ba及其混合物組成的組，更優(yōu)選地， M"是Mg。在另一亞實施方式中，電極活性材料由LiFeLqMgqP04表示， 其中0 < q ^ 0.5。由通式(IV)表示的電極活性材料的具體實例包括 LiFe0.8Mg0.2PO4, LiFeo.gMgcuPCU和LiFe0.95Mg0.05PO4。在另一實施方式中，電極活性材料由下述通式(V)表示
AaCouFevM13wM14aaM15bbXY4, (V)
其中-
(i) A部分如上所述，且(XaS2
(ii) u>0禾口 v>0;
(iii) M^是一種或多種過渡金屬，其中W^0;
(iv) M14是一種或多種氧化態(tài)為+2的非過渡金屬，其中aa 2 0;
(v) M"是一種或多種氧化態(tài)為+3的非過渡金屬，其中bb^0;
(vi) XY4選自X，04—xY，x,X，04.yY，2y，X"S4及其混合物組成的組，其中
X，選自P、 As、 Sb、 Si、 Ge、 V、 S及其混合物組成的組；X"選自P、 As、 Sb、 Si、 Ge、 V及其混合物組成的組；Y，選自鹵素、S、 N及其混合物組
成的組；0《X《3;禾口(Xy《2;且
其中0〈(u + v + w + aa + bb)〈2且選擇M13、 M14、 M15、 XY4、 a、 u、 v、 w、 aa、 bb、 x和y以保持初始狀態(tài)下或制備狀態(tài)下的電極活性材 料的電中性。在另一亞實施方式中，0.8S(u + v + w + aa + bb)S 1.2，其 中u 2 0.8且0.05 S v S 0.15。在另一亞實施方式中，0.8《(u + v + w + aa + bb) S 1.2，其中u 2 0.5， 0.01 S v S 0.5且0.01《w S 0.5。在一個亞實施方式中，M^選自Ti、 V、 Cr、 Mn、 Ni、 Cu及 其混合物組成的組。在另一亞實施方式中，M13選自Mn、 Ti及其混合 物組成的組。在另一亞實施方式中，M14 is選自Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba 及其混合物組成的組。在一個具體的亞實施方式中，M"是Mg且0.0lS bb^0.2，優(yōu)選0.01 S bb《0.1。在另一具體的亞實施方式中，M15選自 B、 Al、 Ga、 In及其混合物組成的組。在另一亞實施方式中，電極活性材料由下述通式(VI)表示
LiM(P04-xY，x), (VI)其中M是M16ccM17ddM18eeM19ff，且
(i) M16是一種或多種過渡金屬；
(ii) M卩是一種或多種氧化態(tài)為+2的非過渡金屬；
(iii) M"是一種或多種氧化態(tài)為+3的非過渡金屬；
(iv) M^是一種或多種氧化態(tài)為+ l的非過渡金屬；
(v) Y，是鹵素；且
其中cc > 0， dd, ee禾口 ff各》0， (cc + dd + ee + ff) S 1且0《x < 0.2。 在一個亞實施方式中，cc^0.8。在另一亞實施方式中，0.01 S(dd + ee)S 0.5，優(yōu)選地，0.01《dd《0.2且0.01 See S 0.2。在另一亞實施方式中，x =0。在一個具體的實施方式中，M"是一種氧化態(tài)為+2的過渡金 屬，所述過渡金屬選自V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Cu及其混合物組成的組。 在另一亞細施方式中，M"選自Fe、 Co及其混合物組成的組。在一個優(yōu) 選的亞實施方式中，M17選自Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba及其混合物組成的 組。在一個優(yōu)選的亞實施方式中，M"是A1。在一個亞實施方式中，M19 選自Li、 Na和K，其中O.Ol ^ff^0.2。在一個優(yōu)選的亞實施方式中， M"是Li。在一個優(yōu)選的亞實施方式中，x = 0，(cc + dd + ee + ff)= 1， M17 選自Be，Mg, Ca, Sr, Ba及其混合物組成的組，優(yōu)選0.01《ddSO.l且M18 是A1，優(yōu)選0.01 S ee S 0.1且M"是Li，優(yōu)選0.01 S ff S 0.1 。在另一優(yōu) 選的亞實施方式中，0 < x S 0，優(yōu)選0.01 S x S 0.05且(cc + dd + ee + ff) < 1，其中cc上0.8， 0.01 SddSO.l， 0.01 SeeSO.l和ff=0。優(yōu)選(cc + dd + ee) = 1 — x。在另一實施方式中，電極活性材料由下述通式(vn)表示
<formula>formula see original document page 18</formula> (VII)
其中
(i) A^蟲立地選自Li、 Na、 K及其混合物組成的組，i0.1<a<2;
(ii) M包括至少一種氧化態(tài)為+4的元素，其具有氧化還原活性；0<b
S 1;
(iii) M'是至少一種或多種金屬，其選自氧化態(tài)為+2的金屬和氧化態(tài) 為+3的金屬，且(iv)X選自P、 As、 Sb、 Si、 Ge、 V、 S及其混合物組成的組。在一個亞實施方式中，Ai是Li。在另一亞實施方式中，M選 自氧化態(tài)為+4的過渡金屬。在一個優(yōu)選的亞實施方式中，M選自釩(V), 鉭(Ta),鈮(Nb)，鉬(Mo)及其混合物組成的組。在另一優(yōu)選的亞實施方式 中，M包括V且b:l。 M，一般為任何的+2或+3元素或其混合物。在一 個亞實施方式中，M，選自V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Mo、 Ti、 Al、 Ga、 In、 Sb、 Bi、 Sc及其混合物組成的組。在另一亞實施方式中，M，選自V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Ti、 Al及其混合物組成的組。在一個優(yōu)選的亞實 施方式中，M'包括A1。由通式(VII)表示的電極活性材料的具體實例包括 LiVOP04， Li(VO)Q.75Mn。.25P04, Lio.75Nao.25VOP04及其混合物。在另一實施方式中，電極活性材料由下述通式(VIII)表示
AaMb(XY4)3Zd, (VIII)
其中A， M XY4和Z部分如上所述，且2SaS8， 1《bS3禾卩(XdS6;
且
其中選擇M、 XY4、 Z、 a、 b、 d、 x和y以保持初始狀態(tài)下或制備狀態(tài) 下的電極活性材料的電中性。
在一個亞實施方式中，A包括Li或Li與Na或K的混合物。在另一 優(yōu)選的實施方式中，A包括Na，K或其混合物。在另一亞實施方式中，M 選自Fe、 Co、 Ni、 Mn、 Cu、 V、 Zr、 Ti、 Cr及其混合物組成的組。在另 一亞實施方式中，M包括元素周期表第四族至第H"^—族過渡金屬中的兩 種或多種，過渡金屬優(yōu)選自Fe、 Co、 Ni、 Mn、 Cu、 V、 Zr、 Ti、 Cr及其 混合物組成的組。在亞實施方式中，M包括MVmM，；，其中M'是元素 周期表第四族至第十一族過渡金屬中的至少一種；M"是元素周期表第二 族，第三族和第十二族至第十六族元素中的至少一種；10<m<l。優(yōu) 選地，M，選自Fe、 Co、 Ni、 Mn、 Cu、 V、 Zr、 Ti、 Cr及其混合物組成 的組；更優(yōu)選地，M，選自Fe、 Co、 Mn、 Cu、 V、 Cr及其混合物組成的 組；優(yōu)選地，M"選自Mg、 Ca、 Zn、 Sr、 Pb、 Cd、 Sn、 Ba、 Be、 Al及其 混合物組成的組；更優(yōu)選地，M"選自Mg、 Ca、 Zn、 Ba、 Al及其混合物 組成的組。在一個優(yōu)選的實施方式中，XY4是P04。在另一亞實施方式中，
X，包括As、 Sb、 Si、 Ge、 S及其混合物組成的組；X"包括As、 Sb、 Si、Ge及其混合物組成的組；i0<x<3。在一個優(yōu)選的實施方式中，Z包 括F或F與C1、 Br、 OH的混合物，或它們的混合物。在另一優(yōu)選的實 施方式中，Z包括OH或其與Cl或Br的混合物。由通式(VIII)表示的電 極活性材料的一個具體實施方式
是Li3V2(P04)3。通式(I)到通式(VIII)表示的活性材料的非限定實例包括以下所列 舉 的 Li0.95Co0.8Fe0.15Al0.05PO4, LiL025Co0.85Fe0.05Al0.025Mg0.05PO4, LiL025Co0.80Fe0.10Al0.025Mg0.05PO4, LiL025Co0.45Fe0.45Al0.025Mg0.05PO4, Li i .025Co0.75Fe0.15 Al0.025Mg0.05PO4, Li i .025Co0.7(Fe0.4Mn0.6)0.2 Al0.025Mg0.05PO4， Lii.025Co0.75Fe0.15Al0.025Mg0.05PO4， LiLo^Coo.ssFeo.osAlo.o^Mgo.osPO" Li i .025Co0.7Fe0.08Mn0.12Al0.025Mg0.05PO4, LiCo0.75Fe0.15Al0.025Cao.05P03.975F0.025， LiCo0.80Fe0.10Al0.025Ca0.05PO3.975F0.025, LiusCoo^FecuMno.oMMgo.o^Alo.osPCV Lii.oNao.25Coo.6Feo」Cuo.o75Mgo.o25Alo.o5P04, LiLOMCoo.sFecuAlo.o^Mgo.o^PO"
Li1.025Co0.6Fe0.05Al0.i2Mg0.0325PO3.75F0.25, LiL025Co0.7Fe0.1Mg0.0025Al0.04PO3.75F0.25, Li0.75Co0.5Fe0.05Mg0.015Al0.04PO3F， Li0.75Co0.5Fe0.025Cu0.025Be0.015Al0.04PO3F, Li0.75Coo.5Feo.o25Mn0.o25Cao.oi5Alo.o4P03F， LiL025Co0.6Fe0.05B0.12Ca0.0325PO3.75F0.25, Lii.o25Co0.65Fe0.05Mg0.0125Alo.iP03.75F0.25, Li 1.025Co0.65Fe0.05Mg0.065Alo. 14PO3.975F0.025,
Li1.075Co0.8Fe0.05Mg0.025Al0.05PO3.975F0.025， LiCo0.8Fe0.1Al0.025Mg0.05PO3.975F0.025, Li0.25Fe0.7Al0.45PO4， LiMnAl0.067(PO4)0.8(SiO4)0.2, Li0.95Co0.9Al0.05Mg0.05PO4, Lio.95Feo.8Cao.! 5 Al0.05PO4, Li0.25MnBe0.425Ga0.3SiO4, Lio.5Nao.25Mn。.6Cao.375Al(uP04, Li0.25Al0.25Mg0.25Co0.75PO4, Na0.55B0.15Ni0.75Bao.25P04, LiL025Co0.9Al0.025Mg0.05PO4, .025Ni0.09Al0.025Ca0.05PO4, Li0.95Co0.9Al0.05Mg0.05PO4, Li0.95Fe0.8Ca0.15Al0.05PO4, Lh.o25Coo.7(Feo.4Mno.6)o.2Alo.o25Mgo.o5P04,,
Lil.025COo.8Fe(uAlo.o25Mgo.05P04, LiL025COo.9Alo.o25Mgo.o5P04，
Lii.025Co0.75Fe0.15Al0.025Mg0.025PO4, LiCo0.75Fe0.15Al0.025Ca0.05PO3.975F0.025, LiCo0.9Al0.025Mg0.05PO3.975:F0.025,
Li0.75Co0.625Al0.25PO3.75F0.25， Li1.075Co0.8Cu0.05Mg0.025Al0.05PO3.975F0.025，
LiL075Fe0.8Mg0.075Al0.05PO3.975F0.025， LiL075Co0.8Mg0.075Al0.05PO3.975F0.025， Lii.o25Coo.8Mg(uAl。.o5P03.975Fo.025, LiCo0.7Fe0.2Al0.025Mg0.05PO3.975F0.025, Li2Fe08Mg02PO4F; Li2Fe05Co05PO4F; Li3CoP04F2 KFe(P03F)F; Li2Co(P03F)Br2; Li2Fe(P03F2)F; Li2FeP04Cl Li2MnP04OH; Li2CoP04F; Li2Fe0.5Co05PO4F; Li2Fe09Mg01PO4F Li2Fe0.8Mg0.2PO4F; Li125Fe09Mg01PO4F0.25; Li2MnP04F; Li2CoP04F K2Fe09Mg0.〗P0.5As05O4F; Li2MnSb04OH; Li2Fe06Co0.4SbO4Br
Na3CoAs04F2; LiFe(As03F)Cl; Li2Co(As。.5Sb。.503F)F2; K2Fe(As03F2)F; Li2NiSb04F; Li2FeAs04OH; Li4Mn2(P04)3F; Na4FeMn(P04)3OH; Li4FeV(P04)3Br; Li3VAl(P04)3F; K3VA1(P04)3C1; LiKNaTiFe(P04)3F; Li4Ti2(P04)3Br; Li3V2(P04)3F2; Li6FeMg(P04)3OH; Li4Mn2(As04)3F; K4FeMn(As04)3OH; Li4FeV(Po.5Sb。.504)3Br; LiNaKAlV(As04)3F; K3VAl(Sb04)3Cl; Li3TiV(Sb04)3F; Li2FeMn(P05As05O3F)3; Li4Ti2(P04)3F; Li3 25V2(P04)3F。25; Li3Na。.75Fe2(P04)3Fo.75; Na65Fe2(PO4)3(OH)Cl05; K8Ti2(P04)3F3Br2; K8Ti2(P04)3F5; Li4Ti2(P04)3F;
LiNa125V2(PO4)3F0.5Cl0.75; K3.25Mn2(PO4)3OH0.25; LiNa125KTiV(P04)3(OH)125Cl; Na8Ti2(P04)3F3Cl2; Li7Fe2(P04)3F2; Li8FeMg(PO4)3F2.25Cl0.75; Li5Na2.5TiMn(PO4)3(OH)2Cl0.5; Na3K45MnCa(P04)3(OH)15Br;K9FeBa(P04)3F2Cl2; Li7Ti2(Si04)2(P04)F2; Na8Mn2(Si04)2(P04)F2Cl; Li3K2V2(Si04)2(P04)(OH)Cl Li4Ti2(Si04)2(P04)(OH); Li2NaKV2(Si04)2(P04)F; Li5TiFe(P04)3F Na4K2VMg(P04)3FCl; Li4NaAlNi(P04)3(OH); Li4K3FeMg(P04)3F2 Li2Na2K2CrMn(P04)3(OH)Br; Li5TiCa(P04)3F; Li4Ti0 75FeL5(PO4)3F Li3NaSnFe(P04)3(OH); Li3NaGe05Ni2(PO4)3(OH) Na3K2VCo(P04)3(OH)Cl; Li4Na2MnCa(P04)3F(OH) Li3NaKTiFe(P04)3F; Li7FeCo(Si04)2(P04)F; Li3Na3TiV(Si04)2(P04)F K55CrMn(SiO4)2(PO4)Cl05; Li3Na25V2(SiO4)2(PO4)(OH)05 Na5 25FeMn(SiO4)2(PO4)Br0 25; Li65VCo(SiO4)25(PO4)05FNa7.25V2(SiO4)2.25(PO4)0.75F2; Li4NaVTi(SiO4)3F0.5Cl0.5 Na2K25ZrV(SiO4)3F0.5; Li4K2MnV(Si04) 3(OH)2; Li3Na3KTi2(Si04)3F K6V2(Si04)3(OH)Br; Li8FeMn(Si04)3F2; Na3K4.5MnNi(Si04)3(OH)L5 Li3Na2K2TiV(SiO4)3(OH)05Cl05; K9VCr(Si04)3F2Cl Li4Na4V2(Si04)3FBr; Li4FeMg(S04)3F2; Na2KNiCo(S04)3(OH)
Na5MnCa(S04)3F2Cl; Li3NaCoBa(S04)3FBr; Li25K05FeZn(SO4)3F Li3MgFe(S04)3F2; Li2NaCaV(S04)3FCl; Na4NiMn(S04)3(OH)2
Na2KBaFe(S04)3F; Li2KCuV(S04)3(OH)Br; Li15CoPO4F05
LiL25CoPO4F0 25; Li175FePO4F0.75; LiL66MnPO4F066
LiuCOo.MCao.MPCUFo.s; Lh.75CO0.8Mn0.2PO4F0.75
Lh.25Feo.75Mgo.25PO4Fo.25; LiL66Co0.6Zn0.4PO4F0.66; KMn2Si04Cl
Li2VSi04(OH)2; Li3CoGe04F; LiMnS04F; NaFe09Mg01SO4Cl
LiFeS04F; LiMnS04OH; KMnS04F; Li175Mn0.8Mg0.2PO4F075 Li3FeZn(P04)F2; Li。.5V0 75Mga5(PO4)F。.75; Li3V。.5Al。.5(P04)F35 Li0 75VCa(PO4)F175; Li4CuBa(P04)F4; Li0.5V0.5Ca(PO4)(OH)15
Li15FeMg(P04)(OH)Cl; LiFeCoCa(P04)(OH)3F; Li3CoBa(P04)(OH)2Br2; Li0.75Mn15Al(PO4)(OH)3.75; Li2Co0 75Mg0 25(PO4)F;
LiNaCo0.8Mg02(PO4)F; NaKCo05Mg05(PO4)F; LiNa0.5K0.5Fe0.75Mg0.25(PO4)F; Li^Ko.sVo.sZno.^PCXOF^ Na6Fe2Mg(PS4)3(OH2)Cl; Li4Mn15Co05(PO3F)3(OH)35; K8FeMg(P03F)3F3Cl3 Li5Fe2Mg(S04)3Cl5; LiTi2(S04)3Cl，
LiMn2(S04)3F， Li3Ni2(S04)3Cl， Li3Co2(S04)3F, Li3Fe2(S04)3Br, Li3Mn2(S04)3F, Li3MnFe(S04)3F, Li3NiCo(S04)3Cl; LiMnS04F; LiFeS04Cl; LiNiS04F; LiCoS04Cl; LiMr^xFexSC^F, LiFe^xMgxS04F; Li7ZrMn(Si04)3F; Li7MnCo(Si04)3F; Li7MnNi(Si04)3F;
Li7VAl(Si04)3F; Li5MnCo(P04)2(Si04)F; Li4VAl(P04)2(Si04)F;
Li4MnV(P04)2(Si04)F; Li4We(P04)2(Si04)F; Li06VPO4F06;
Li08VPO4F08; LiVP04F; Li3V2(P04)2F3; LiVP04Cl; LiVP04OH; NaVP04F; Na3V2(P04)2F3; LiV09Al01PO4F; LiFeP04F; LiTiP04F; LiCrP04F; LiFeP04; LiCoP04,LiMnP04;LiFe09Mg01PO4; LiFe08Mg02PO4;LiFe0.95Mg。.05PO4; LiFe。.9Ca(uP04; LiFe。.8Ca。.2P04; LiFe。.8Zn0.2PO4; LiMn0.8Fe02PO4; LiMn09Fe08PO4; Li3V2(P04)3; Li3Fe2(P04)3; Li3Mn2(P04)3; Li3FeTi(P04)3; Li3CoMn(P04)3; Li3FeV(P04)3; Li3VTi(P04)3; Li3FeCr(P04)3; Li3FeMo(P04)3; Li3FeNi(P04)3; Li3FeMn(P04)3; Li3FeAl(P04)3; Li3FeCo(P04)3; Li3Ti2(P04)3; Li3TiCr(P04)3; Li3TiMn(P04)3; Li3TiMo(P04)3; Li3TiCo(P04)3; Li3TiAl(P04)3; Li3TiNi(P04)3; Li3ZrMnSiP2012; Li3V2SiP2012; Li3MnVSiP2012; Li3TiVSiP2012; Li3TiCrSiP2012; Li35AlVSi05P25O12; Li35V2Si0.5P2.5O12;
Li2.5AlCrSio.5P2.5Ch2; Li25V2P3O115F05; Li2V2P3OuF; Li25VMnP3O115F05; LizVo.sFe^OnF; Li3V0.5V15P3O115F0.5; Li3V2P30 F;
Li3Mn0.5VL5P3OnF。.5; LiCoo.sFeojTio.o^Mgo.osPCXt; Lii.025Co0.8Fe0.iTi0.025Al0.025PO4; LiL025Co0.8Fe0.1Ti0.025Mg0.025PO3.975F0.025; LiCo。.825FecuTio.o25Mgo.o25P04; LiCo0.85Fe0.075Ti0.025Mg0.025PO4; LiCoo.8FetuTio.o25Alo.o25Mgo.o25P04, LiLo^Coo.sFeo.^io.oyMgo.osPCU, Li!.o25Coo.8Fe(uTio.o25Alo.o25Mgo.o25P04， LiCoo.8Feo.Tio.o5Mgo.o5P04, LiVOP04， Li(VO)0 75Mn0 25PO4, NaVOP04, Li0 75Na0 25VOPO4, Li(VO)05Al05PO4, Na(VO)0 75Fe0 25PO4, Li05Na05VOPO4,
Li(VO)Q.75Co。.25P04， Li(VO)。.75Mo。.25P04， LiVOS04及其混合物。優(yōu)選的活性材料包括LiFeP04; LiCoP04， LiMnP04; LiMn0.8Fe0.2PO4; LiMn0.9Fe08PO4; LiFe09Mg01PO4; LiFe0.8Mg0.2PO4; LiFe0.95Mg0.05PO4; LiLt^Coo.ssFeo.osAlo.o^Mgo.osPO^ Lii.025Co0.80Fe0.10Al0.025Mg0.05PO4, Lii.o^Coo.^FecusAlo.oMMgo.osPO^ Li 1 .。25Co。.7(Feo.4Mno.6)。.2 Al。.。25Mgo.。5P04,
LiCo0.8FecuAl0.025Ca0.05PO3.975F0.025, LiCo0.8Fe(uAl0.025Mg0.05PO3.975F0.025, LiCoo.8Fe(uTio.o25Mgo.o5P04; LiLOMCoo.sFecuTio.o^Alo.o^PO^
Li1.025Co0.8Fe0.1Ti0.025Mg0.025PO3.975F0.025; LiCo0.825Feo.iTi0.025Mgo.o25P04; LiCo0.85Fe0.075Ti0.025Mg0.025PO4; LiVOP04; Li(VO)0.75Mn0.25PO4及其混合
物。尤其優(yōu)選的活性材料是LiCOo.8Fe(uAlo.o25Mgo.o5P03.975F(U)25。制造通式①至通式(vin)所示的電極活性材料的方法在下列
文獻中有描述Barker等人于2001年7月26日公開的WO 01/54212; Barker等人于1998年3月26日公開的國際公布號WO 98/12761; Barker等人于 2000年1月6日公開的WO 00/01024; Barker等人于2000年6月2日公開的 WO 00/31812; Barker等人于2000年9月28日公開的WO 00/57505; Barker 等人于2002年6月6日公開的WO 02/44084; Saidi等人于2003年10月23日 公開的WO 03/085757 ; Saidi等人于2003年10月16日公開的WO 03/085771; Saidi等人于2003年10月23日公開的WO 03/088383; Barker等 人于2003年3月4日發(fā)表的美國專利文獻6，528,033; Barker等人于2002年5 月14日發(fā)表的美國專利文獻6,387,568; Barker等人于2003年2月2日發(fā)表 的美國公布2003/0027049號；Barker等人于2002年12月19日公開的美國公 布2002/0192553號；Barker等人于2003年9月11日公開的美國公布 2003/0170542號以及Barker等人于2003年7月10日公開的美國公布 2003/1029492號，通過引用的方式將其教導(dǎo)的并入本文。參照圖1至圖3，具有由通式(I) 通式(VIII)表示的電極活性材 料的新式二次電化學(xué)電池包括螺旋狀盤繞或纏繞的電極組件12，該電極 組件12具有頂部12 a和底部12 b，且所述電極組件12封閉在密封的容器 中，所述容器優(yōu)選為具有開口端部的剛性圓柱形殼體14。電極組件12包 括其中含有由通式(I) 通式(VIII)表示的電極活性材料的正極16;相對 的負極18;以及一個或多個隔離物20，其置于第一電極16和第二電極18 之間并將其包圍。隔離物20優(yōu)選為電絕緣的、傳導(dǎo)離子的微孔膜，并且 包括選自如下組成的組的聚合材料聚乙烯、聚丙烯、聚氧化乙烯、聚 丙烯腈以及聚偏二氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚硅氧烷、其共聚物、 及其混合物。在電化學(xué)電池IO充電和放電期間于正極16和負極18之間提 供用以傳輸離子電荷載體的非水性電解質(zhì)(未示出)。電解質(zhì)包括非水性溶
劑且其中溶解有堿金屬鹽。合適的溶劑包括環(huán)狀碳酸酯(例如碳酸亞
乙酯，碳酸亞丙酯，碳酸亞丁酯或碳酸亞乙烯酯)；非環(huán)狀碳酸酯(例 如碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，碳酸甲乙酯或碳酸二丙酯)；脂肪羧酸酯
(例如甲酸甲酯，乙酸甲酯，丙酸甲酯或丙酸乙酯)；Y-內(nèi)酯(例如？ 丁內(nèi)酯)；非環(huán)狀醚(例如1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙垸或乙氧 基甲氧基乙烷)；環(huán)狀醚(例如四氫呋喃或2-甲基四氫呋喃)；有機非質(zhì)子溶劑(例如二甲基亞砜、1，3-二氧戊環(huán)、甲酰胺、乙酰胺、二甲基甲
酰胺、二氧戊環(huán)、乙腈、丙腈、硝基甲垸、乙基乙二醇二甲醚(ethyl monoglyme)、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊環(huán)衍生物、環(huán)丁砜、甲 基環(huán)丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、3-甲基-2-噁唑烷酮、碳酸亞丙酯衍 生物、四氫呋喃衍生物、乙醚、1,3-丙磺酸內(nèi)酯、甲氧基苯、二甲亞砜和 N-甲基吡咯烷酮)；及其混合物。優(yōu)選為環(huán)狀碳酸酯與非環(huán)狀碳酸酯的 混合物或者環(huán)狀碳酸酯、非環(huán)狀碳酸酯與脂肪羧酸酯的混合物。合適的堿金屬鹽，尤其是鋰鹽包括LiC104; LiBF4; LiPF6; LiAlCl4; LiSbF6; LiSCN; LiCl; LiCF3 S03; LiCF3C02; Li(CF3S02)2; LiAsF6; LiN(CF3S02)2;LiBK)Cho;小分子脂肪族羧酸鋰；LiCl; LiBr; Lil;氯硼鋰； 四苯基硼酸鋰；酰亞胺鋰，LiBOB(雙草酸硼酸鋰)；及其混合物。在一個 實施方式中，電解質(zhì)至少含有LiPF6。在另一實施方式中，電解質(zhì)含有 LiBOB。參照圖1至圖3，電極16、 18各分別包括集電器22和24， 用以在電極16、 18與外部負載之間提供電連通。每個集電器22、 24為 導(dǎo)電金屬箔或柵格，所述導(dǎo)電金屬諸如為鐵、銅、鋁、鈦、鎳、不銹鋼 等，導(dǎo)電金屬箔或柵格的厚度為5pm-100^im，優(yōu)選為5pm-20^im。可選 地，集電器可以利用等離子或化學(xué)蝕刻工序?qū)Ρ砻孢M行清潔，并用導(dǎo)電 涂層涂覆以防止在集電器22、 24的表面形成絕緣氧化物。合適的涂層的 實例包括包含均勻分散的導(dǎo)電材料(例如碳)的聚合材料，該聚合材料 包括包含丙烯酸、甲基丙烯酸、及其酯的丙烯酸樹脂(acrylics)，其 包括聚(乙烯-co-丙烯酸)；包括聚醋酸乙烯酯和聚(偏二氟乙烯-co-六氟
丙烯)的乙烯材料；包括聚(脂肪酸-CO-乙二醇)的聚酯；聚氨酯類；含氟 彈性體類；及其混合物。正極16還包括正極薄膜26，所述正極薄膜26形成在正極集 電器22的至少一面上，優(yōu)選在正極集電器22的兩面上，每個薄膜26的 厚度為10)am-15(Vm，優(yōu)選為25^im-125pm，從而實現(xiàn)電池10的最佳容 量。正極薄膜26包括80wt。/。-卯wty。的由通式(I)表示的電極活性材料， 1 wt°/。-10 wt%的粘結(jié)劑以及1 wt%-10 wt%的導(dǎo)電劑。
合適的粘結(jié)劑包括聚丙烯酸；羧甲基纖維素；二乙?；w 維素；羥丙基纖維素；聚乙烯；聚丙烯；三元乙丙橡膠；聚四氟乙烯； 聚偏二氟乙烯；丁苯橡膠；四氟乙烯-六氟丙烯共聚物；聚乙烯醇；聚氯 乙烯；聚乙烯基吡咯烷酮；四氟乙烯-全氟垸基乙烯基醚共聚物；偏二氟 乙烯-六氟丙烯共聚物；偏二氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物；乙烯四氟乙烯共 聚物；聚氯三氟乙烯；偏二氟乙烯-五氟丙烯共聚物；丙烯-四氟乙烯共聚 物；乙烯-三氟氯乙烯共聚物；偏二氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物； 偏二氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚-四氟乙烯共聚物；乙烯-丙烯酸共聚物； 乙烯-甲基丙烯酸共聚物；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物；乙烯-甲基丙烯酸甲 酯共聚物；丁苯橡膠；氟橡膠；聚丁二烯；及其混合物。這些材料中， 最優(yōu)選的是聚偏二氟乙烯和聚四氟乙烯。合適的導(dǎo)電劑包括天然石墨(例如鱗狀石墨等)；人造石 墨；炭黑(例如乙炔炭黑、科琴炭黑(Ketjen black)、槽法炭黑、爐法 炭黑、燈黑、熱炭黑等)；導(dǎo)電纖維(例如碳纖維和金屬纖維)；金屬 粉末(例如氟化碳、銅、鎳等)；以及有機導(dǎo)電材料(例如聚亞苯基衍 生物)。負極18由負極薄膜28構(gòu)成，所述負極薄膜28形成在負極集 電器24的至少一面上，優(yōu)選在負極集電器24的兩面上。負極薄膜28包 括80%-95%的插入材料，2wtQ/。-10wtQ/。的粘結(jié)劑以及(任選地) 1 wt%-10 wt%的導(dǎo)電劑。此處適合的插入材料包括過渡金屬氧化物，金屬硫?qū)僭?化物，碳(例如石墨)及其混合物。在一個實施例中，插入材料選自如 下組成的組晶形石墨和無定形石墨，及其混合物，這些石墨中的每種 具有一種或多種以下特性通過X射線衍射得到的晶格間距(002 ) (lattice interplane(002))的數(shù)值d (d(緩))包括在3.35A與3.34A之間(3.35A^ d， S3.34A)，優(yōu)選包括在3.354A與3.370A之間(3.354A^d((K)2) S 3.370A);通過X射線衍射得到的沿c軸方向的微晶尺寸(Le)至少為 200A(L2 200A)，優(yōu)選包括在200A與IOOOA之間(200A S Lc ^ IOOOA); 平均粒子直徑(Pd)在lpm與30pm之間(ljLim^PdS30^m);比表面積(SA)在0.5m2/g與50m2/g之間(0.5m2/g S SA ^ 50m2/g);以及真密 度(p)在1.9g/cm3與2.25g/cm3之間(1.9g/cm3 S p S 2.25g/cm3)。參照圖1至6，為了確保電極16、 18彼此不電連接，在制造 時纏繞操作期間，對于電極16、 18發(fā)生偏移的情況，設(shè)定隔離物20的 寬度"X"分別大于正極膜26和負極膜28的寬度"Y"和"Z"。這樣使隔離 物20"突出"或以寬度"A"延伸超出正極膜26的每個長頂邊和長底邊 (分別為26a和26b)，以及"突出"或以寬度"B"延伸超出負極膜28的 每個長頂邊和長底邊(分別為28a和28b)。在一個實施方式中，50pm^A S 5,000拜且50 jxm S B ^ 5,000 ,。圓柱形殼體14包括圓柱形本體構(gòu)件30，所述圓柱形本體構(gòu) 件30具有通過負極板(negative electrode plate ) 34與負極18電連通的 閉合端部32以及由彎曲的邊緣(crimped edge)36限定的開口端部。在操 作中，圓柱形本體構(gòu)件30，更具體為閉合端部32，其具有導(dǎo)電性，并提 供負極18與外部負載(未示出)之間的電連通。通過正極板42與正極16電連通的正極端子組件40在正極 16與外部負載(未示出)之間提供電連通。在一個實施方式中，在過度 充電(例如通過正溫度常數(shù)(PTC)元件)、溫度升高的情況中和/或在 圓柱形殼體14中產(chǎn)生過量氣體的情況中，正極端子組件40適合于切斷 在正極16與外部負載/充電設(shè)備之間的電連通。合適的正極端子組件40 已在Iwaizono等人于2003年10月14日發(fā)表的美國專利6，632,572以及 Okochi等人于2003年12月23日發(fā)表的美國專利6，667，132中有公開。 襯墊構(gòu)件44密封地將圓柱形本體構(gòu)件30的上部接合至正極端子組件40。如圖2和圖3所示，每個電極16、 18均分別配置了不含電極 膜26,2S的集電器的外露邊緣部分48和50，用以在電極16、 18與外部 負載之間提供電連通。集電器的外露邊緣部分48和50沿每個電極16、 18的長邊緣延伸，且它們的特征在于分別具有寬度"C"和"D"。在一個實 施方式中，C ^2，000 pm禾n B￡D$ 3,000 iam。在一個亞實施方式中， A ^ C ^ 400 ,禾卩B ￡ D ￡ 800 [xm。當(dāng)電極16、 18分別置于相對于隔離物20的偏移位置(offset relationship)。當(dāng)纏繞或巻攏電極組件12時，每個電極16、 18的外露邊緣48，50在盤繞或纏繞的電極組件12相對的端部分別以寬度C'和D'的距 離向外伸出超出隔離物20，其中
C = C' + A，和
D = D'十B。參照圖1和2，負極板34與負極集電器24的外露邊緣50接 觸，用以在負極集電器24和外部負載(未示出)之間提供電連通。相對的 正極板42與正極集電器26的外露邊緣48接觸，用以在負極集電器26 和外部負載(未示出)之間提供電連通。負極板引線52在負極板34和圓柱 形本體構(gòu)件的閉合端部32之間提供電連通。正極板引線54在正極板42 和正極組件40之間提供電連接。參照圖4和5，在一個實施方式中，電極板34,42中的一個或 其二者由平盤狀(flat disk-shaped)構(gòu)件組成，所述構(gòu)件具有與纏繞的電極 組件12的端部基本相同的形狀(如相同的直徑)，厚度為100 |im-2,000 (im。 在一個亞實施方式中，電極板34,42是單層材料，該材料由能夠與相關(guān)電 池結(jié)構(gòu)體(如集電器22,24，正極端子組件40和/或圓柱形本體構(gòu)件的閉合 端部32)焊接的導(dǎo)電材料構(gòu)成。優(yōu)選地，電極板34,42由不與電解質(zhì)中使 用的堿金屬(如Li+)形成金屬間化合物的材料構(gòu)成。所述材料的實例包括 鎳(Ni)和銅(CiO。在一個實施方式中，如圖4所示，電極板34,42具有雙層結(jié) 構(gòu)，其具有第一層56和第二層58。雙層電極板34,42最適于應(yīng)用在其中 一種材料不具備所有所需特性的用途中。例如，在采用激光焊接的情況 中，遠離電極組件12的層(即第一層56)選擇具有較低光束反射率，靠近 電極組件12的層(即第二層58)對金屬間化合物的形成具有優(yōu)異的抗性且 具有優(yōu)異的焊接特性。在一個實施方式中，第二層58是焊料或其它合適 的材料，其在加熱(如通過超聲波焊接等)時使電極板34,42與集電器22 接合。參照圖5，在另一實施方式中，電極板34,42沿板34,42的邊 緣具有帶斜度的邊緣(anglededge)60。設(shè)置帶斜度的邊緣以確保最外面的 集電器外露邊緣48,50不與圓柱形本體構(gòu)件30的內(nèi)壁接觸。
參照圖6，在另一實施方式中，電極板34,42中的一個或其二 者由平盤狀構(gòu)件組成，所述構(gòu)件具有與纏繞的電極組件12的端部基本相 同的形狀(如相同的直徑)，具有多個彎曲部分62，該彎曲部分62與相應(yīng) 的集電器外露邊緣48,50接觸，和/或固定于集電器外露邊緣48,50。參照圖7，在另一實施方式中，電極板34,42中的一個或其二 者由平盤狀構(gòu)件組成，所述構(gòu)件具有與纏繞的電極組件12的端部基本相 同的形狀(如，相同的直徑)，具有多個由邊緣64限定的孔(apertures)， 用以提高電極組件12內(nèi)或電極組件12周圍的電解質(zhì)的自由流動。參照圖8，在另一實施方式中，電極板34,42中的一個或其二 者由平盤狀構(gòu)件組成，所述構(gòu)件具有與纏繞的電極組件12的端部基本相 同的形狀(如，相同的直徑)，具有多個由邊緣66限定的孔，用以提高電 極組件12內(nèi)或電極組件12周圍的電解質(zhì)的自由流動，以及多個向電極 組件12延伸的突出物68。還提供了集電器收集調(diào)整片(collection tabs)70， 其通過切割電極板34,42 —部分外周邊并彎曲而制得。配置集電器收集調(diào) 整片70以確保靠近突出物68的最外面的集電器外露邊緣48,50不與圓柱 形本體構(gòu)件30的內(nèi)壁接觸(因此當(dāng)電極板34,42與其接觸時能夠發(fā)生變 形)。參照圖9和10，在另一實施方式中，提供總線構(gòu)件(bus member) 72，其具有一個或多個從主構(gòu)件76徑向延伸的長條(lengths)74。 各長條74包括一個或多個U-形收集構(gòu)件(collection member)78，用以接 納一個或多個集電器外露邊緣48,50。操作期間，當(dāng)集電器的外露邊緣 48，50插入收集構(gòu)件78，收集構(gòu)件78能夠巻起以保護其中的集電器外露 邊緣48，50，和/或被焊接。參照圖11，在另一實施方式中，通過襯墊構(gòu)件44使絕緣錐 體82壓向電極組件12的頂部，使正極16的寬度C向內(nèi)(inward)。錐 體82使正極集電器22的外露邊緣聚集，以及防止正極集電器22與殼體 14的內(nèi)壁接觸。導(dǎo)電彈簧(spring)84固定于正極組件40，并朝著電極組 件12向內(nèi)偏移(biasedinward)，壓向電極組件12的頂部，與正極集電器 22接觸，所述正極集電器22通過正極端子亞組件40在正極16和外部負 載(未示出)之間提供電連通。在亞實施方式中，利用激光焊接、超聲波焊接、TIG焊接或其它類似方法將導(dǎo)電彈簧84與正極集電器22接合。在 另一亞實施方式(未示出)中，在電極組件12的頂部水平放置長約為電極 組件12寬度的兩倍的導(dǎo)電條，并利用利用激光焊接、超聲波焊接、TIG 焊接或其它類似方法將其與正極集電器22接合。折疊該導(dǎo)電條的自由或 非接合部分，并將其與正極端子亞組件40接合。此處描述的這些實施例和其它實施例為示例性并且不用于限 制本發(fā)明的組成和方法的全部保護范圍。由于實質(zhì)上近似的結(jié)果，對具 體實施例、材料、組成和方法的等同性的變化、修改和變型均包括在本 發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 電化學(xué)電池，其包括圓柱形殼體，其具有開放的第一端部和閉合的第二端部；纏繞的電極組件，其位于圓柱形殼體內(nèi)，并包括置于第一電極和相對的第二電極之間的隔離物，所述隔離物和第一電極和第二電極各具有長頂邊和相對的長底邊；所述第一電極包括在第一電極集電器至少一面上的第一電極膜，所述第一電極集電器具有沒有電極膜、并沿第一電極的長頂邊延伸的外露邊緣部分，第一電極集電器的外露邊緣部分延伸超出隔離物的長頂邊；且所述第二電極包括在第二電極集電器至少一面上的第二電極膜，所述第二電極集電器具有沒有電極膜、并沿第二電極的長底邊延伸的外露邊緣部分，第二電極集電器的外露邊緣部分延伸超出隔離物的長底邊；其中第一電極和第二電極相對于隔離物置于偏移位置，隔離物延伸超出第一電極膜的每個長頂邊和長底邊，且隔離物延伸超出第二電極膜的每個長頂邊和長底邊；所述電化學(xué)電池進一步包括包含在圓柱形殼體內(nèi)的電解質(zhì)，其用以在電化學(xué)電池充電和放電期間在第一電極和第二電極之間傳輸離子電荷載體為第一電極和第二電極提供離子傳輸連通；與第一電極集電器的外露部分電連接的第一電極板；與圓柱形殼體密封接合的端子組件，其與第一電極板電連通，用以在第一電極集電器和外部負載之間提供電連通；與第二電極集電器的外露部分電連接、且與圓柱形殼體密封接合，用以在第二電極集電器和外部負載之間提供電連通的第二電極板；其中，第一電極膜包括下述通式所示的電極活性材料AaMm(XY4)cZe，其中(i)A選自元素周期表第I族元素及其混合物組成的組，且0<a≤9；(ii)M包括至少一種具有氧化還原活性的元素，且1≤m≤3；(iii)XY4選自X’[O4-x，Y’x]，X’[O4-y，Y’2y]，X”S4，[Xz″′，X′1-z]O4及其混合物組成的組，其中(a)X’和X″′各獨立地選自P、As、Sb、Si、Ge、V、S及其混合物組成的組；(b)X”選自P、As、Sb、Si、Ge、V及其混合物組成的組；(c)Y’選自鹵素、S、N及其混合物組成的組；且(d)0≤x≤3，0≤y≤2，0≤z≤1和1<c≤3；且(iv)Z選自由羥基(OH)、選自元素周期表第十七族的鹵素和它們的混合物組成的組，且0≤e≤4；其中選擇A、M、X、Y、Z、a、m、c、x、y、z和e，以保持初始狀態(tài)下的電極活性材料的電中性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其中所述第一電極板和第二 電極板各包括平盤狀構(gòu)件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)電池，其中各電極板的板周邊位置 具有帶斜度的邊緣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)電池，其中各電極板包括多個孔， 用以提高電極組件內(nèi)或電極組件周圍的電解質(zhì)的自由流動。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電化學(xué)電池，其中各電極板進一步包括多 個向電極組件延伸的突出物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電化學(xué)電池，其中各電極板進一步包括集 電器收集調(diào)整片，所述集電器收集調(diào)整片通過切割每個電極板一部分外 周邊并彎曲而制得。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其中所述第一電極板和第二 電極板各包括總線構(gòu)件，所述總線構(gòu)件具有一個或多個從主構(gòu)件徑向延 伸的長條，各長條具有一個或多個U形收集構(gòu)件，用以接納一個或多個 對應(yīng)的集電器外露邊緣。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電化學(xué)電池，其進一步包括絕緣錐體，所 述絕緣錐體壓向電極組件的頂部，用以使第一電極集電器的外露邊緣部 分聚集，其中第一電極板是導(dǎo)電彈簧，將其與端子組件連接，并朝著電極組 件向內(nèi)偏移。
9. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電化學(xué)電池，其中所述導(dǎo)電彈簧與第一電極集電器的外露邊緣部分接合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其中所述電極活性材料由下述通式表示A美(P。4)Zd,其中0.1 <a^4, 8《b《1.2禾卩0 S d《4，且其中選擇A、 M、 Z、 a、 b 和d，以保持初始狀態(tài)下的電極活性材料的電中性。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其中所述電極活性材料由下 述通式表示AM、M"jP04,其中M，是元素周期表第四族至第十一族的過渡金屬中的至少一種， 其價態(tài)為+2; M"是元素周期表第二族、第十二族或第十四族的金屬元素 中的至少一種，且價態(tài)為+2， 0<j<l。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其中所述電極活性材料由下述通式表示LiFe)-qM，qP04,其中M"選自Mg、 Ca、 Zn、 Sr、 Pb、 Cd、 Sn、 Ba、 Be及其混合物 組成的組；i0<q< 1。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其中所述電極活性材料由下 述通式表示AaCouFevM13wM14aaM15bbXY4,g巾(v) 0 < a ^ 2(vi) u > 0禾口 v > 0;(vii) MB是一種或多種過渡金屬，其中W2 0;(viii) M"是一種或多種氧化態(tài)為+2的非過渡金屬，其中aa^0;且(ix) M"是一種或多種氧化態(tài)為+3的非過渡金屬，其中bb^0; 其中0<(u + v + w + aa + bb)<2，且選擇M13、 M14、 M15、 XY4、 a、u、 v、 w、 aa、 bb、 x、和y，以保持初始狀態(tài)下的電極活性材料的電中 性。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電化學(xué)電池，其中所述電極活性材料由下 述通式表示A、(MO)bM、-bX04,其中(i) AM蟲立地選自Li、 Na、 K及其混合物組成的組，i0.1<a<2;(ii) M包括至少一種元素，其氧化態(tài)為+4，且具有氧化還原活性；0<1;(iii) M'是一種或多種選自氧化態(tài)為+2和+3的金屬；且(iv) X選自P、 As、 Sb、 Si、 Ge、 V、 S及其混合物組成的組。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其中所述電極活性材料由下述通式表示AaMb(XY4)3Zd, 其中2《aS8， ""3禾口0"S6。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電池，其中所述第二電極包括插入 型活性材料，所述插入型活性材料選自過渡金屬氧化物、金屬硫?qū)僭?化物、碳及其混合物組成的組。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的電化學(xué)電池，其中所述插入型活性材料 是石墨。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圓柱形電化學(xué)電池，其包括第一電極和作為第一電極的對電極的第二電極，和電解質(zhì)。第一電極包括基于聚陰離子的電極活性材料。
文檔編號H01M6/00GK101443936SQ200780017007
公開日2009年5月27日 申請日期2007年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者喬治·布洛姆格倫, 拉爾夫·布羅德, 羅伯特·海蘭, 詹姆士·阿克里奇 申請人:威倫斯技術(shù)公司