具有不同的硫化物型锂离子导体的锂电池阴极
专利汇可以提供具有不同的硫化物型锂离子导体的锂电池阴极专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及具有不同的硫化物型锂离子导体的锂 电池 阴极 。本发明涉及用于锂电池1的阴极10，其10包括阴极活性材料颗粒11。为了以成本有利的方式提供具有改进的循环 稳定性 和日历存储时间的锂电池1，将阴极活性材料颗粒11至少用第一硫化物型锂离子导体12涂覆，其中经涂覆的阴极活性材料颗粒11、12嵌入与第一硫化物型锂离子导体不同的第二硫化物型锂离子导体13中，其13是二元硫化物型锂离子导体。此外，本发明涉及其制造方法以及相应的锂电池1。，下面是具有不同的硫化物型锂离子导体的锂电池阴极专利的具体信息内容。
1.用于锂电池(1)的阴极(10)，其包括
阴极活性材料颗粒(11)，其(11)至少用第一硫化物型锂离子导体(12)涂覆，其中经涂覆的阴极活性材料颗粒(11、12)嵌入与第一硫化物型锂离子导体不同的第二硫化物型锂离子导体(13)中，其中第二硫化物型锂离子导体(13)是二元硫化物型锂离子导体。
2.根据权利要求1的阴极(10)，其中第二硫化物型锂离子导体(13)是基于Li2S/P2S5的玻璃状和/或陶瓷的二元硫化物型锂离子导体。
3.根据权利要求1或2的阴极(10)，其中第一硫化物型锂离子导体(12)是二元或至少三元的硫化物型锂离子导体(12)。
4.根据权利要求1至3任一项的阴极(10)，其中第一硫化物型锂离子导体(12)是锂-硫银锗矿和/或锂-磷-硫化物，特别是包含至少一种卤化物，特别是氯化物和/或碘化物和/或溴化物，和/或锗和/或锡和/或硅的那种。
5.根据权利要求1至4任一项的阴极(10)，其中第一硫化物型锂离子导体(12)是至少三元，特别是三元或四元或包含更多种元素的硫化物型锂离子导体。
6.根据权利要求1至5任一项的阴极(10)，其中阴极活性材料颗粒(11)还用由其它锂离子导体(12')制成的中间层(12')涂覆，其中中间层(12')又用由第一硫化物型锂离子导体(12)制成的涂层(12)涂覆。
7.根据权利要求1至6任一项的阴极(10)，其中中间层(12')的其它锂离子导体(12')包含硼酸锂，特别是Li3BO3和/或LiBO2，和/或硫酸锂，特别是Li2SO4，和/或钨酸锂，特别是Li2WO4，和/或钼酸锂，特别是Li2MoO4。
8.根据权利要求1至7任一项的阴极(10)，其中阴极活性材料颗粒(11)包含镍钴锰氧化物和/或镍钴铝氧化物。
9.根据权利要求1至8任一项的阴极(10)，其中阴极(10)通过根据权利要求10的方法制造。
10.制造阴极(10)，特别是根据权利要求1至9任一项的阴极(10)的方法，其中在下列方法步骤中：
a) 将阴极活性材料颗粒(11)用呈二元或至少三元的硫化物型锂离子导体(12)形式的第一硫化物型锂离子导体(12)进行涂覆，特别地通过湿化学方式和/或借助气相沉积，并且b) 将经涂覆的阴极活性材料颗粒(11)与不同于第一硫化物型锂离子导体的呈二元硫化物型锂离子导体(13)形式的第二硫化物型锂离子导体(13)混合。
11.根据权利要求10的制造阴极(10)的方法，其中在方法步骤a)中将阴极活性材料颗粒(11)首先用由其它锂离子导体(12')制成的中间层(12')涂覆，并且然后将经中间层(12')涂覆的阴极活性材料颗粒(11、12')用第一硫化物型锂离子导体(12)涂覆。
12.锂电池(1)，其包括阴极(10)、阳极(20)和布置在阴极(10)和阳极(20)之间的隔膜(30)，其中阴极(10)是根据权利要求1至9任一项的和/或通过根据权利要求10或11的方法制造的阴极(10)。
13.根据权利要求12的锂电池(1)，其中阳极(20)是锂金属阳极。
14.根据权利要求12或13的锂电池(1)，其中所述隔膜(30)是固体电解质隔膜。
15.根据权利要求12至14任一项的锂电池(1)，其中隔膜(30)包含二元或至少三元的硫化物型锂离子导体和/或氧化物型锂离子导体和/或聚合物电解质。
具有不同的硫化物型锂离子导体的锂电池阴极
技术领域
背景技术
发明内容
10-3 S/cm的锂离子电导率；和/或玻璃状-陶瓷的Li2S/P2S5，其具有结晶成分，例如呈Li7P3S11形式的，例如具有在室温下10-3至102 S/cm的锂离子电导率；和/或包含或是至少三元的硫化物型锂离子导体，其例如具有空间群P 42/nmc，例如Li10GeP2S12、Li10SnP2S12、-3 -2
Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3和/或Li9.6P3S12，例如具有在室温下10 至10 S/cm的锂离子电导率；和/或锂-硫银锗矿，例如Li7PS6、Li6PS5Cl、Li6PS5I和/或Li6PS5Br，其例如具有空间群F -
4 3 m，例如具有在室温下10-3至10-2 的锂离子电导率。
Li7PS6
和/或
- 至少一种如下化学通式的锂-硫银锗矿：
Li6PS5X
其中X表示氯(Cl)和/或溴(Br)和/或碘(I)和/或氟(F)，
例如X表示氯(Cl)和/或溴(Br)和/或碘(I)，
和/或
- 至少一种如下化学通式的锂-硫银锗矿：
Li7-δBS6-δXδ
其中B表示磷(P)和/或砷(As)，X表示氯(Cl)和/或溴(Br)和/或碘(I)和/或氟(F)，例如X表示氯(Cl)和/或溴(Br)和/或碘(I)，且0 ≤ δ ≤ 1。
b) 将经涂覆的阴极活性材料颗粒与特别是不同于第一硫化物型锂离子导体的呈二元硫化物型锂离子导体形式的第二硫化物型锂离子导体混合，并例如加工成阴极。
Li7PS6
和/或
- 至少一种如下化学通式的锂-硫银锗矿：
Li6PS5X
其中X表示氯（Cl）和/或溴（Br）和/或碘（I）和/或氟（F），
例如X表示氯（Cl）和/或溴（Br）和/或碘（I），
和/或
-至少一种如下化学通式的锂-硫银锗矿：
Li7-δBS6-δXδ
其中B表示磷（P）和/或砷（As），X表示氯（Cl）和/或溴（Br）和/或碘（I）和/或氟（F），例如X表示氯（Cl）和/或溴（Br）和/或碘（I），且0 ≤ δ ≤ 1。
附图说明
具体实施方式
第一硫化物型锂离子导体12在此是二元或至少三元的硫化物型锂离子导体，例如锂-硫银锗矿和/或锂-磷-硫化物，其进一步包含至少一种卤化物，例如氯化物和/或碘化物和/或溴化物，和/或锗和/或锡和/或硅。阴极活性材料颗粒11可以特别地由氧化物型阴极活性材料，例如镍钴锰氧化物和/或镍钴铝氧化物——其特别是具有高的镍含量——如NCM622和/或NCM811和/或NCA形成。
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