专利汇可以提供锂离电池阳极及其制造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了不同的混合物以及制备这些混合物的方法,例如可以用于制备本 申请 的一种或多种 阳极 。例如此种阳极可用于制备一种或多种 蓄 电池 ,而此种 蓄电池 可用于本文所引用的 汽车 。在本申请披露的至少一个阳极 实施例 中,此阳极包含锂复合物,其分子式为Li4Ti5-yMyO12-zXz,其中M包含一种掺杂材料(从包含钼、钨、锆及铪的组合中挑选出来),X包含硫属元素(从包含硫、硒及碲的组合中挑选出来),0<y≤1,且0<z≥2y。,下面是锂离电池阳极及其制造方法专利的具体信息内容。
1.一种包含锂复合物的阳极,其复合物的分子式为:
Li4Ti5-yMyO12,
其中M包含一种掺杂材料,此掺杂材料是从包含钼、钨、锆及铪的组合中挑选出来的;
及0<y≤1。
2.如权利要求1所述的阳极,其中掺杂材料包含钼。
3.如权利要求1所述的阳极,其中掺杂材料包含钨。
4.如权利要求1所述的阳极,其中掺杂材料包含锆。
5.如权利要求1所述的阳极,其中掺杂材料包含铪。
6.如权利要求1所述的阳极,其中y=0.1。
7.如权利要求2所述的阳极,其中y=0.1。
8.如权利要求1所述的阳极,其中所述阳极包含至少一部分蓄电池。
9.如权利要求8所述的阳极,其中蓄电池包含一个锂离子电池。
10.如权利要求8所述的阳极,其中蓄电池是可充电的。
11.如权利要求8所述的阳极,其中蓄电池还包含一个阴极、一个至少部分置于两极之间的分离板及一个电解质。
12.如权利要求8所述的阳极,其中在蓄电池充电放电循环中,至少一部分掺杂材料会在钛还原之前还原。
13.如权利要求12所述的阳极,其中在钛还原之前至少有一部分掺杂材料会还原,从而减少由于钛还原而造成的放气情况。
14.如权利要求1所述的阳极,其中与锂相比,总体电势在大约1.7V以下。
15.如权利要求1所述的阳极,其中所述阳极还包含石墨。
16.如权利要求15所述的阳极,其中所述阳极还包含一个粘合剂,可以有效将锂复合物与石墨粘合。
17.如权利要求16所述的阳极,其中粘合剂包含聚偏氟乙烯和N-甲基吡咯酮。
18.如权利要求16所述的阳极,其中与石墨粘合的锂复合物置于金属基底上。
19.如权利要求18所述的阳极,其中金属基底包含铜箔。
20.一种阳极,包含一种复合物,其分子式为:
Li4Ti5-yMoyO12,
其中0<y≤1。
21.如权利要求20所述的阳极,其中y=0.1。
22.一种阳极,包含一种复合物,其分子式为Li4Ti4.9Mo0.1O12。
23.一种蓄电池,包含:
一个阳极;
一个阴极;及
一个电解质;
其中阳极包含一种锂复合物,其分子式为:
Li4Ti5-yMyO12,
其中M包含一种掺杂材料,此掺杂材料是从包含钼、钨、锆及铪的组合中挑选出来的;及
其中0<y≤1。
24.如权利要求23所述的蓄电池,其中掺杂材料包含钼。
25.如权利要求23所述的蓄电池,其中掺杂材料包含钨。
26.如权利要求23所述的蓄电池,其中掺杂材料包含锆。
27.如权利要求23所述的蓄电池,其中掺杂材料包含铪。
28.如权利要求23所述的蓄电池,其中y=0.1。
29.如权利要求24所述的蓄电池,其中y=0.1。
30.如权利要求23所述的蓄电池,其中蓄电池包含一个锂离子电池。
31.如权利要求23所述的蓄电池,其中蓄电池是可充电的。
32.如权利要求23所述的蓄电池,其中所述蓄电池的充电方式是从阴极中萃取锂离子然后将所述锂离子插入阳极。
33.如权利要求23所述的蓄电池,其中所述蓄电池的放电方式是从阴极中萃取锂离子然后将所述锂离子插入阴极。
34.如权利要求23所述的蓄电池,还包含一个至少部分置于两极之间的分离板。
35.如权利要求23所述的蓄电池,其中在蓄电池充电放电循环中,至少一部分掺杂材料会在钛还原之前还原。
36.如权利要求35所述的蓄电池,其中在钛还原之前至少有一部分掺杂材料会还原,从而减少由于钛还原而造成的放气情况。
37.如权利要求23所述的蓄电池,其中与锂相比,总体电势在大约1.7V以下。
38.如权利要求23所述的蓄电池,其中所述阳极还包含石墨。
39.如权利要求38所述的蓄电池,其中所述阳极还包含一个粘合剂,可以有效将锂复合物与石墨粘合。
40.如权利要求39所述的蓄电池,其中粘合剂包含聚偏氟乙烯和N-甲基吡咯酮。
41.如权利要求39所述的蓄电池,其中与石墨粘合的锂复合物置于金属基底上。
42.一种蓄电池,包含:
一个阳极;
一个阴极;及
一个电解质;
其中阳极包含一种锂复合物,其分子式为:
Li4Ti5-yMoyO12,
其中0<y≤1。
43.如权利要求42所述的蓄电池,其中y=0.1。
44.一种蓄电池,包含:
一种由锂复合物组成的阳极,其复合物的分子式为:
Li4Ti4.9Mo0.1O12;
一个阴极;及
一个电解质。
45.一种包含锂复合物的阳极,其复合物的分子式为:
Li4Ti5-yMyO12-zXz,
其中M包含一种掺杂材料,此掺杂材料是从包含钼、钨、锆及铪的组合中挑选出来的;
X包含硫属元素;
0<y≤1;及
0<z≤2y。
46.如权利要求45所述的阳极,其中掺杂材料包含钼。
47.如权利要求45所述的阳极,其中掺杂材料包含钨。
48.如权利要求45所述的阳极,其中掺杂材料包含锆。
49.如权利要求45所述的阳极,其中掺杂材料包含铪。
50.如权利要求45所述的阳极,其中y=0.1。
51.如权利要求46所述的阳极,其中y=0.1。
52.如权利要求45所述的阳极,其中硫属元素是从包含硫、硒及碲的组合中挑选出来的。
53.如权利要求45所述的阳极,其中硫属元素包含硫。
54.如权利要求45所述的阳极,其中硫属元素包含硒。
55.如权利要求45所述的阳极,其中硫属元素包含碲。
56.如权利要求45所述的阳极,其中z=0.2。
57.如权利要求46所述的阳极,其中硫属元素包含硫,且z=0.2。
58.如权利要求45所述的阳极,其中所述阳极包含至少一部分蓄电池。
59.如权利要求58所述的阳极,其中蓄电池包含一个锂离子电池。
60.如权利要求58所述的阳极,其中蓄电池是可充电的。
61.如权利要求58所述的阳极,其中蓄电池还包含一个阴极、一个至少部分置于两极之间的分离板及一个电解质。
62.如权利要求58所述的阳极,其中在蓄电池充电放电循环中,至少一部分掺杂材料会在钛还原之前还原。
63.如权利要求62所述的阳极,其中在钛还原之前至少有一部分掺杂材料会还原,从而减少由于钛还原而造成的放气情况。
64.如权利要求45所述的阳极,其中与锂相比,总体电势在大约1.7V以下。
65.如权利要求45所述的阳极,其中所述阳极还包含石墨。
66.如权利要求45所述的阳极,其中所述阳极还包含一个粘合剂,可以有效将锂复合物与石墨粘合。
67.如权利要求66所述的阳极,其中粘合剂包含聚偏氟乙烯和N-甲基吡咯酮。
68.如权利要求66所述的阳极,其中与石墨粘合的锂复合物置于金属基底上。
69.如权利要求68所述的阳极,其中金属基底包含铜箔。
70.一种阳极,包含一种复合物,其分子式为:
Li4Ti5-yMoyO12-zXz,
其中X包含硫属元素;
0<y≤1;及
0<z≤2y。
71.如权利要求70所述的阳极,其中硫属元素是从包含硫、硒及碲的组合中挑选出来的。
72.如权利要求71所述的阳极,其中硫属元素包含硫。
73.如权利要求70所述的阳极,其中z=0.2。
74.如权利要求72所述的阳极,其中z=0.2。
75.一种阳极,包含一种复合物,其分子式为:
Li4Ti4.9Mo0.1O11.8X0.2,
其中X包含硫属元素。
76.如权利要求75所述的阳极,其中硫属元素是从包含硫、硒及碲的组合中挑选出来的。
77.如权利要求76所述的阳极,其中硫属元素包含硫。
78.一种阳极,包含一种复合物,其分子式为Li4Ti4.9Mo0.1O11.8S0.2。
79.一种蓄电池,包含:
一个阳极;
一个阴极;及
一个电解质;
其中阳极包含一种锂复合物,其分子式为:
Li4Ti5-yMyO12-zXz,
其中M包含一种掺杂材料,此掺杂材料是从包含钼、钨、锆及铪的组合中挑选出来的;
X包含硫属元素;
0<y≤1;及
0<z≤2y。
80.如权利要求79所述的蓄电池,其中掺杂材料包含钼。
81.如权利要求79所述的蓄电池,其中掺杂材料包含钨。
82.如权利要求79所述的蓄电池,其中掺杂材料包含锆。
83.如权利要求79所述的蓄电池,其中掺杂材料包含铪。
84.如权利要求79所述的蓄电池,其中y=0.1。
85.如权利要求80所述的蓄电池,其中y=0.1。
86.如权利要求79所述的蓄电池,其中硫属元素是从包含硫、硒及碲的组合中挑选出来的。
87.如权利要求79所述的蓄电池,其中硫属元素包含硫。
88.如权利要求79所述的蓄电池,其中硫属元素包含硒。
89.如权利要求79所述的阳极,其中硫属元素包含碲。
90.如权利要求79所述的蓄电池,其中z=0.2。
91.如权利要求80所述的蓄电池,其中硫属元素包含硫,且z=0.2。
92.如权利要求79所述的蓄电池,其中蓄电池包含一个锂离子电池。
93.如权利要求79所述的蓄电池,其中蓄电池是可充电的。
94.如权利要求79所述的蓄电池,其中所述蓄电池的充电方式是从阴极中萃取锂离子然后将所述锂离子插入阳极。
95.如权利要求79所述的蓄电池,其中所述蓄电池的放电方式是从阴极萃取锂离子然后将所述锂离子插入阴极。
96.如权利要求79所述的蓄电池,还包含一个至少部分置于两极之间的分离板。
97.如权利要求79所述的蓄电池,其中在蓄电池充电放电循环中,至少一部分掺杂材料会在钛还原之前还原。
98.如权利要求97所述的蓄电池,其中在钛还原之前至少有一部分掺杂材料会还原,从而减少由于钛还原而造成的放气情况。
99.如权利要求79所述的蓄电池,其中与锂相比,总体电势在大约1.7V以下。
100.如权利要求79所述的蓄电池,其中所述阳极还包含石墨。
101.如权利要求100所述的蓄电池,其中所述阳极还包含一个粘合剂,可以有效将锂复合物与石墨粘合。
102.如权利要求101所述的蓄电池,其中粘合剂包含聚偏氟乙烯和N-甲基吡咯酮。
103.如权利要求101所述的蓄电池,其中与石墨粘合的锂复合物置于金属基底上。
104.一种蓄电池,包含:
一个阳极;
一个阴极;及
一个电解质;
其中阳极包含一种锂复合物,其分子式为:
Li4Ti5-yMoyO12-zXz,
其中X包含硫属元素;
0<y≤1;及
0<z≤2y。
105.如权利要求104所述的蓄电池,其中硫属元素是从包含硫、硒及碲的组合中挑选出来的。
106.如权利要求105所述的蓄电池,其中硫属元素包含硫。
107.如权利要求104所述的蓄电池,其中z=0.2。
108.如权利要求106所述的蓄电池,其中z=0.2。
109.一种蓄电池,包含:
一个阳极;
一个阴极;及
一个电解质;
其中阳极包含一种锂复合物,其分子式为:
Li4Ti4.9Mo0.1O11.8X0.2,
其中X包含硫属元素。
110.如权利要求109所述的蓄电池,其中硫属元素是从包含硫、硒及碲的组合中挑选出来的。
111.如权利要求110所述的蓄电池,其中硫属元素包含硫。
112.一种电池,包含:
一个由复合物组成的阳极,其复合物分子式为Li4Ti4.9Mo0.1O11.8S0.2;
一个阴极;及
一个电解质。
113.一种复合物,其分子式为:
Li4Ti5-yMyO12,
其中M包含一种掺杂材料,此掺杂材料是从包含钼、钨、锆及铪的组合中挑选出来的;
及
其中0<y≤1。
114.如权利要求113所述的复合物,其中掺杂材料包含钼。
115.如权利要求113所述的复合物,其中掺杂材料包含钨。
116.如权利要求113所述的复合物,其中掺杂材料包含锆。
117.如权利要求113所述的复合物,其中掺杂材料包含铪。
118.如权利要求113所述的复合物,其中y=0.1。
119.如权利要求114所述的复合物,其中y=0.1。
120.如权利要求113所述的复合物,其中所述复合物是锂离子电池阳极的活性材料。
121.一种复合物,其分子式为:
Li4Ti5-yMyO12-zXz,
其中M包含一种掺杂材料,此掺杂材料是从包含钼、钨、锆及铪的组合中挑选出来的;
其中X包含硫属元素;
0<y≤1;及
0<z≤2y。
122.如权利要求121所述的复合物,其中掺杂材料包含钼。
123.如权利要求121所述的复合物,其中掺杂材料包含钨。
124.如权利要求121所述的复合物,其中掺杂材料包含锆。
125.如权利要求121所述的复合物,其中掺杂材料包含铪。
126.如权利要求121所述的复合物,其中y=0.1。
127.如权利要求122所述的复合物,其中y=0.1。
128.如权利要求121所述的复合物,其中硫属元素是从包含硫、硒及碲的组合中挑选出来的。
129.如权利要求121所述的复合物,其中硫属元素包含硫。
130.如权利要求121所述的复合物,其中硫属元素包含硒。
131.如权利要求121所述的复合物,其中硫属元素包含碲。
132.如权利要求121所述的复合物,其中z=0.2。
133.如权利要求121所述的复合物,其中硫属元素包含硫,且z=0.2。
134.如权利要求121所述的复合物,其中所述复合物是锂离子电池阳极的活性材料。
135.一种复合物,其分子式为:
Li4Ti5-yMoyO12-zXz,
其中X包含硫属元素;
0<y≤1;及
0<z≤2y。
136.如权利要求135所述的复合物,其中硫属元素是从包含硫、硒及碲的组合中挑选出来的。
137.如权利要求135所述的复合物,其中硫属元素包含硫。
138.如权利要求135所述的复合物,其中硫属元素包含硒。
139.如权利要求135所述的复合物,其中硫属元素包含碲。
140.如权利要求135所述的复合物,其中z=0.2。
141.如权利要求135所述的复合物,其中硫属元素包含硫,且z=0.2。
142.如权利要求135所述的复合物,其中所述复合物是锂离子电池阳极的活性材料。
143.一种复合物,其分子式为:
Li4Ti4.9Mo0.1O11.8X0.2,
其中X包含硫属元素。
144.如权利要求143所述的复合物,其中硫属元素包含硫。
145.如权利要求143所述的复合物,其中硫属元素包含硒。
146.如权利要求143所述的复合物,其中硫属元素包含碲。
147.如权利要求143所述的复合物,其中所述复合物是锂离子电池阳极的活性材料。
148.一种复合物,其分子式为:
Li4Ti4.9Mo0.1O11.8S0.2,
其中所述复合物是锂离子电池阳极的活性材料。
149.一种制备锂复合物的方法,此种方法的步骤包括:
在容器内加入一定量的第一种材料、第二种材料及第三种材料,其中第一种材料包含锂,第二种材料包含钛和氧气,第三种材料包含掺杂材料和硫属元素;
在容器内研磨第一种材料,第二种材料及第三种材料;及
在高温下加热磨碎的材料一段时间,以形成锂复合物。
150.如权利要求149所述的方法,还包括在加热磨碎的材料之后进行冷却的步骤。
151.如权利要求149所述的方法,还包括在容器内加入第四种材料,其中第四种材料包含气体。
152.如权利要求151所述的方法,其中气体包含空气。
153.如权利要求151所述的方法,其中气体包含氧气。
154.如权利要求149所述的方法,其中掺杂材料是从包含钼、钨、锆及铪的组合中挑选出来的。
155.如权利要求149所述的方法,其中硫属元素是从包含硫、硒及碲的组合中挑选出来的。
156.如权利要求149所述的方法,其中第一种材料包含碳酸锂。
157.如权利要求149所述的方法,其中第二种材料包含二氧化钛。
158.如权利要求149所述的方法,其中第二种材料包含锐钛型二氧化钛。
159.如权利要求149所述的方法,其中第三种材料包含二硫化钼。
160.如权利要求149所述的方法,其中第一种材料包含碳酸锂,第二种材料包含锐钛型二氧化钛,第三种材料包含二硫化钼。
161.如权利要求149所述的方法,其中研磨步骤是使用研钵和杵来完成的。
162.如权利要求149所述的方法,其中研磨步骤是使用球磨机来完成的。
163.如权利要求149所述的方法,其中研磨步骤包括在第一个容器内研磨,加热步骤包括在第二个容器内加热。
164.如权利要求163所述方法,其中第一个容器包含一个研钵,第二个容器包含一个白金坩埚。
165.如权利要求151所述的方法,其中在加热步骤中,通过流动的方式将第四种材料加入到容器内。
166.如权利要求149所述的方法,其中时间大约为24小时。
167.如权利要求149所述的方法,其中高温的温度大约为900℃。
168.如权利要求150所述的方法,还包括在锂复合物冷却到900℃以下后研磨锂复合物的步骤。
169.如权利要求150所述的方法,还包括将锂复合物保存到塑料容器内的步骤。
170.如权利要求169所述的方法,其中塑料容器是不透光的。
171.如权利要求149所述的方法,其中锂复合物包含一种复合物,其分子式为:
Li4Ti5-yMyO12-zXz,
其中M包含掺杂材料,掺杂材料是从包含钼、钨、锆及铪的组合中挑选出来的;
X包含硫属元素,硫属元素是从包含硫、硒及碲的组合中挑选出来的;
0<y≤1;及
0<z≤2y。
172.如权利要求171所述的方法,其中z=0.2。
173.如权利要求121所述的方法,其中掺杂材料包含钼,硫属元素包含硫,z=0.2。
174.如权利要求149所述的方法,其中锂复合物包含Li4Ti4.9Mo0.1O11.8S0.2。
175.一种制备锂复合物的方法,此种方法的步骤包括:
在容器内添加碳酸锂、锐钛型二氧化钛及二硫化钼;
在容器内研磨碳酸锂、锐钛型二氧化钛及二硫化钼;及
在高温下加热磨碎的材料一段时间,以形成锂复合物。
176.如权利要求175所述的方法,还包括在加热磨碎的材料之后进行冷却的步骤。
177.如权利要求175所述的方法,其中时间大约为24小时,高温的温度大约为900℃。
178.如权利要求175所述的方法,其中锂复合物包含Li4Ti4.9Mo0.1O11.8Si0.2。
179.一种制备至少一部分阳极的方法,此种方法的步骤包括:
制备锂复合物,此种方法的步骤包括:
在容器内加入一定量的第一种材料、第二种材料及第三种材料,其中第一种材料包含锂,第二种材料包含钛和氧气,第三种材料包含掺杂材料和硫属元素;
在容器内研磨第一种材料,第二种材料及第三种材料;及
在高温下加热磨碎的材料一段时间,以形成锂复合物;及
冷却锂复合物;及
在容器内加入锂复合物、传导介质、石墨来源及粘合剂;
在容器内搅拌锂复合物、传导介质、石墨来源及粘合剂,以形成一种混合物;及将混合物置于金属基底上,以形成至少一部分的阳极。
180.如权利要求179所述的方法,还包括在容器内加入第四种材料,其中第四种材料包含氧气。
181.如权利要求180所述的方法,其中在加热步骤中,通过流动的方式将第四种材料加入到容器内。
182.如权利要求179所述的方法,其中掺杂材料是从包含钼、钨、锆及铪的组合中挑选出来的。
183.如权利要求179所述的方法,其中硫属元素是从包含硫、硒及碲的组合中挑选出来的。
184.如权利要求179所述的方法,其中第一种材料包含碳酸锂。
185.如权利要求179所述的方法,其中第二种材料包含二氧化钛。
186.如权利要求179所述的方法,其中第二种材料包含锐钛型二氧化钛。
187.如权利要求179所述的方法,其中第三种材料包含二硫化钼。
188.如权利要求179所述的方法,其中第一种材料包含碳酸锂,第二种材料包含锐钛型二氧化钛,第三种材料包含二硫化钼。
189.如权利要求179所述的方法,其中时间为大约24小时。
190.如权利要求179所述的方法,其中高温的温度大约为900℃。
191.如权利要求179所述的方法,还包括在锂复合物冷却到900℃以下之后研磨锂复合物的步骤。
192.如权利要求179所述的方法,其中传导介质包含乙炔黑。
193.如权利要求179所述的方法,其中粘合剂包含聚偏氟乙烯和N-甲基吡咯酮。
194.如权利要求179所述的方法,其中从粘度计(大约每秒20转的速度)来看,当混合物的粘性达到大约5100cP至5300cP之间时,搅拌步骤即算完成。
195.如权利要求179所述的方法,其中金属基底包含铜箔。
196.如权利要求179所述的方法,其中将混合物置于金属基底的步骤包括将混合物穿过一个固定间隙的插槽模具然后到达金属基底,金属基底围绕一个卷轴旋转。
197.如权利要求196所述的方法,其中固定间隙为5微米。
198.如权利要求179所述的方法,还包括在真空状态将至少一部分阳极高温烘干一段时间的步骤。
199.如权利要求198所述的方法,其中时间为大约15小时,高温的温度大约为120℃。
200.如权利要求198所述的方法,还包括在真空状态下将至少一部分阳极冷却的步骤。
201.如权利要求200所述的方法,还包括将至少一部分阳极保存在分层的箔袋内的步骤。
202.一种蓄电池,包含:
一个阳极;
一个阴极;及
一个电解质;
其中阳极包含一个尖晶石和至少一种掺杂物(从包含钼、钨、锆及铪的组合中挑选出来)。
203.如权利要求202所述的蓄电池,其中尖晶石包括至少一种锂金属氧化物。
204.如权利要求202所述的蓄电池,其中至少一种锂金属氧化物包含Li4Ti5O12。
205.一种汽车,包含:
一种电池,包含:
一个阳极;
一个阴极;及
一个电解质;
其中阳极包含一种锂复合物,其分子式为:
Li4Ti5-yMyO12,
其中M包含一种掺杂材料,皮掺杂材料是从包含钼、钨、锆及铪的组合中挑选出来的;
及
其中0<y≤1。
206.一种汽车,包含:
一种电池,包含:
一个阳极;
一个阴极;及
一个电解质;
其中阳极包含一种锂复合物,其分子式为:
Li4Ti5-yMyO12-zXz,
其中M包含一种掺杂材料,此掺杂材料是从包含钼、钨、锆及铪的组合中挑选出来的;
X包含硫属元素,硫属元素是从包含硫、硒及碲的组合中挑选出来的;
0<y≤1;及
0<z≤2y。
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