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SI/C電活性材料的組合物的制作方法與工藝

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SI/C電活性材料的組合物的制作方法與工藝

技術(shù)特征:
1.一種組合物,所述組合物包含至少50重量%的第一顆粒電活性材料和3-15重量%的包含伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體和炭黑的碳添加劑混合物,其中:所述伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體包含至少第一伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料和不同的第二伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料;并且伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體:炭黑的重量比在3:1至20:1的范圍內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述第一顆粒電活性材料是含硅材料。3.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的組合物,其中所述第一顆粒電活性材料包含具有粒子核心和從所述粒子核心延伸的電活性柱狀物的粒子。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其中所述第一顆粒電活性材料是含硅材料,所述第一顆粒電活性材料包含具有粒子核心和從所述粒子核心延伸的電活性柱狀物的粒子,并且所述含硅粒子的所述柱狀物是硅柱狀物。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物,其中所述含硅粒子的所述核心包含硅。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的組合物,其中所述含硅粒子基本上由n-或p-摻雜的硅組成,并且其中所述柱狀物與所述核心構(gòu)成整體。7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述第一伸長(zhǎng)納米結(jié)構(gòu)體具有至少100nm的中數(shù)平均直徑。8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述第二伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料具有不大于90nm的中數(shù)平均直徑。9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述第二伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料具有在40-90nm范圍內(nèi)的中數(shù)平均直徑。10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任一項(xiàng)所述的組合物,其中第一伸長(zhǎng)納米結(jié)構(gòu)體:第二伸長(zhǎng)納米結(jié)構(gòu)體的重量比在2.5:1至20:1的范圍內(nèi)。11.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述至少第一和第二伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體各自獨(dú)立地具有至少50的縱橫比。12.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述第一和第二碳伸長(zhǎng)納米結(jié)構(gòu)體材料各自獨(dú)立地選自碳納米管和碳納米纖維。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組合物,其中所述第一碳伸長(zhǎng)納米結(jié)構(gòu)體材料是納米纖維并且所述第二伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料是納米管。14.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任一項(xiàng)所述的組合物,其中以在所述組合物的0.1-15重量%范圍內(nèi)的總量提供所述至少第一和第二伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料。15.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料中的一種或多種具有官能化的表面。16.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料中的一種或多種具有用含氮基團(tuán)或含氧基團(tuán)官能化的表面。17.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述組合物還包含石墨。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的組合物,其中在所述組合物中以1-30重量%的量提供所述石墨。19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的組合物,其中在所述組合物中以1-20重量%的量提供所述石墨。20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的組合物,其中在所述組合物中以1-15重量%的量提供所述石墨。21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的組合物,其中在所述組合物中以1-12重量%的量提供所述石墨。22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的組合物,其中在所述組合物中以1-6重量%的量提供所述石墨。23.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述組合物包含3-12重量%的所述碳添加劑混合物。24.根據(jù)權(quán)利要求18-22中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述石墨的微晶長(zhǎng)度Lc為至少50nm。25.根據(jù)權(quán)利要求18-22中任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述石墨的微晶長(zhǎng)度Lc為至少100nm。26.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任一項(xiàng)所述的組合物,其中以所述組合物的至少0.5重量%的量提供所述炭黑。27.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任一項(xiàng)所述的組合物,其中以所述組合物的至少0.5重量%,并且小于所述組合物的10重量%的量提供所述炭黑。28.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5中任一項(xiàng)所述的組合物,其中以所述組合物的至少0.5重量%,并且小于所述組合物的4重量%的量提供所述炭黑。29.一種金屬離子電池,所述金屬離子電池包括陽(yáng)極、陰極和在所述陽(yáng)極和所述陰極之間的電解質(zhì),其中所述陽(yáng)極包含根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的組合物。30.一種漿料,所述漿料包含根據(jù)權(quán)利要求1-28中任一項(xiàng)所述的組合物和至少一種溶劑。31.一種形成根據(jù)權(quán)利要求29所述的金屬離子電池的方法,所述方法包括下列步驟:通過(guò)將根據(jù)權(quán)利要求30所述的漿料沉積到導(dǎo)電材料上并且將所述至少一種溶劑蒸發(fā)而形成陽(yáng)極。32.一種組合物,所述組合物包含第一顆粒電活性材料;第一伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料;第二伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料;和炭黑,其中所述第一伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料具有至少100nm的中數(shù)平均直徑;所述第二伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料具有小于90nm的中數(shù)平均直徑,并且其中所述第一顆粒電活性材料包含粒子,所述粒子具有粒子核心和從所述粒子核心延伸的電活性材料的柱狀物,并且其中伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體與炭黑的重量比在3:1至20:1的范圍內(nèi)。33.一種組合物,所述組合物包含第一顆粒電活性材料;第一伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料;第二伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料;和炭黑,其中所述第一伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料具有至少100nm的中數(shù)平均直徑;并且所述第二伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料具有在40-90nm范圍內(nèi)的中數(shù)平均直徑,并且其中伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體與炭黑的重量比在3:1至20:1的范圍內(nèi)。34.一種組合物,所述組合物包含粘合劑;第一顆粒電活性材料和碳添加劑,所述碳添加劑包含第一伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料;第二伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料;石墨;和炭黑,其中伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體與炭黑的重量比在3:1至20:1的范圍內(nèi)。35.一種組合物,所述組合物包含粘合劑;第一顆粒電活性材料;碳納米結(jié)構(gòu)體添加劑,所述碳納米結(jié)構(gòu)體添加劑包含第一伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料、第二伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料和炭黑,其中所述碳納米結(jié)構(gòu)體添加劑占所述組合物的不大于10重量%,并且其中伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體與炭黑的重量比在3:1至20:1的范圍內(nèi)。36.一種組合物,所述組合物包含粘合劑;第一顆粒電活性材料;至少一種伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料;和炭黑,其中所述伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料具有官能化的表面,并且其中伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體與炭黑的重量比在3:1至20:1的范圍內(nèi)。37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的組合物,其中所述組合物包含至少兩種伸長(zhǎng)碳納米結(jié)構(gòu)體材料。
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