BRPI0621846B1 - Filled eletrolite and lithium rechargeable battery containing the same - Google Patents

Abstract

eletrólito em pasta e bateria de lítio recarregável contendo o mesmo. a presente invenção fornece um eletrólito em pasta compreendendo um solvente orgânico de constante dielétrica não alta, sais de lítio solúveis e argilas, com as argilas sendo intumescidas pelo solvente, e baterias de lítio recarregáveis contendo o eletrólito em pasta. o eletrólito em pasta de acordo com a presente invenção pode melhorar as propriedades eletroquímicas e a estabilidade de ciclagem das baterias de lítio recarregáveis pela limitação do transporte aniônico entre o anodo e o catodo sem diminuir significativamente a taxa de transporte do lítio, particularmente, durante rápidas carga e descarga.

Description

“ELETRÓLITO EM PASTA E BATERÍA DE LÍTIO RECARREGÁVEL CONTENDO O MESMO” Campo Técnico A presente invenção diz respeito a um eletrólito em pasta que compreende um solvente orgânico de constante dielétrica não alta, sais de lítio solúveis e argilas, com as argilas sendo intumescidas pelo solvente, e baterias de lítio recarregáveis contendo o eletrólito em pasta que separa o anodo e o catodo para permitir rápida difusão dos íons de lítio, mas impede uma rápida difusão aniônica.

Antecedentes da Invenção Eletrólito líquido é aplicado na maior parte das baterias de lítio recarregáveis comerciais. Alternativamente, um assim denominado polímero gel, isto é, polímero com uma fração muito grande de eletrólito líquido, é aplicado. Estes eletrólitos têm condutividade iôni-ca relativamente alta, ao passo que seu número de transferência de Li é, tipicamente, abaixo de 0,5, isto é, tLi+ < 0,5. Em decorrência disto, difusão aniônica predomina durante rápidas carga e descarga.

Este baixo número de transferência de Li ocasiona efeitos dramáticos e indeseja-dos. Mais especificamente, durante rápidas carga e descarga, ânions contradifundem e um gradiente de concentração de sal é estabelecido no eletrólito, de acordo com o que o eletrólito se esgota cineticamente. Consequentemente, a condutividade do eletrólito diminui para ocasionar baixa taxa de desempenho. Além do mais, o potencial eletrônico da metalização em lítio é alterada e, particularmente, durante rápida carga em uma região próxima do anodo, o eletrólito pode exceder a janela de estabilidade eletrônica, ocasionando a decomposição redutiva acelerada do eletrólito.

Em decorrência disto, é muito desejado desacelerar a difusão aniônica. Em um caso ideal, uma membrana condutora de íons Li com um número de transferência de Li, tu+ = 1 separa o anodo e o catodo embebidos em eletrólito. Entretanto, nenhuma maneira prática que pode alcançar foi ainda descoberta. No geral, a transferência de carga de lítio na interface eletrólito sólido - eletrólito líquido de tais membranas é muito lenta.

Inúmeras patentes sugerem compósitos de polímero (por exemplo, PEO) com cargas inorgânicas (por exemplo, nano-AI202 ou sílica) para criar eletrólitos sólidos com melhor condutividade e um maior número de transferência de Li. Entretanto, apesar do significativo progresso, as propriedades de transporte alcançadas estão muito distantes das reais exigências comerciais. É questionável se progresso adicional pode ser alcançado. A melhoria nestes compósitos é atribuída a mudanças estruturais (menor cristalinidade) do polímero próximo da partícula de carga e, assim, melhorias significativas adicionais não são prováveis.

Uma outra abordagem é conhecida na área dos eletrólitos sólidos. Aqui, condutores iônicos de eletrólito sólido metal - halogenito, tais como iodeto de lítio (Lil) ou halogenetos de prata (AgCI, AgBr, Agl) etc.), são “heterogeneamente dopados” usando partículas submi-crométricas (por exemplo, AI2O3). Nesta abordagem, as propriedades de transporte podem ser melhoradas em virtude de a condução do contorno de grão exceder a condução de massa. O aumento da condutividade do contorno de grão é explicado pelo conceito da carga de espaço. Este conceito foi resumido com detalhes em “lonic conduction in space charge regions” (J. Maier, Prog. Solid State Chem, 23, 171).

Um conceito similar foi aplicado nos eletrólitos líquidos. “Dopagem heterogênea” dos eletrólitos líquidos foi descrita em “Second phase effects on the conductivity of non-aqueous salt Solutions: soggy sand electrolytes” (A. J. Bhattacharya e J Mair, Advanced Materials 2004, 16, 811) e “Improved Li-battery Electrolytes by heterogeneous Doping of Nona-queous Li-salt solution” (A. J. Bhattacharya, Mockael Dolle e J Mair, Electroch. Sol. State Letters 7(11) A432). Nestes casos, a adição de partículas finas, tais como Al203, Ti02, Si02, etc., no eletrólito resulta em “eletrólitos de areia encharcada”. Areia encharcada significa que partículas sólidas rígidas (que podem ter pequenos tamanhos) coexistem com uma fase líquida. Entre elas, no caso de Si02, uma melhoria das propriedades de transporte é alcançada. Entretanto, não recomenda-se aplicar Si02 em virtude de, em baterias reais, ela ocasionar reações colaterais indesejadas que consomem lítio, o que foi investigado e descrito com detalhes no capítulo 6 da tese de PhD de Zhaohui Chen (Universidade Dalhousie, Hali-fax, 2003).

Portanto, há forte necessidade de que eletrólito líquido possa permitir a rápida difusão dos íons de lítio, mas que impede uma rápida difusão aniônica.

Divulgação da Invenção Problema Técnico Os objetivos da presente invenção são resolver completamente os problemas expostos. Um objetivo da presente invenção é fornecer um eletrólito em pasta que pode melhorar as propriedades eletroquímicas e a estabilidade de ciclagem das baterias de lítio re-carregáveis pela limitação do transporte aniônico entre o anodo e o catodo sem diminuir significativamente a taxa de transporte de lítio, particularmente, durante as rápidas carga e descarga.

Um outro objetivo da presente invenção é fornecer uma bateria de lítio recarregável contendo o eletrólito em pasta exposto.

Solução Técnica A fim de alcançar estes objetivos, é fornecida na presente divulgação um eletrólito em pasta compreendendo um solvente orgânico de constante dielétrica não alta, sais de lítio solúveis e argilas, com as argilas sendo intumescidas pelo solvente.

Portanto, o eletrólito em pasta de acordo com a presente invenção é uma mistura de um solvente orgânico específico, de sais de lítio solúveis e de argilas específicas, em outras palavras, um compósito líquido de eletrólito orgânico líquido com argila intumescida. O eletrólito em pasta da presente invenção limita o transporte aniônico entre o ano-do e o catodo para melhorar as propriedades eletroquímicas das baterias de lítio recarregá-veis, particularmente, propriedades de rápidas carga / descarga, sem diminuir significativamente a taxa de transporte de lítio, e também garante estabilidade química de longo prazo em contato com sais de lítio para aumentar a estabilidade de ciclagem das baterias de lítio recarregáveis. Por outro lado, o eletrólito em pasta da presente invenção não diminui a densidade de energia das baterias de lítio recarregáveis e não aumenta o seu preço irracionalmente. O solvente orgânico no eletrólito em pasta da presente invenção tem uma constante dielétrica (e) baixa para média, desejavelmente 3 < e < 50. Uma constante dielétrica mais baixa impede indesejavelmente que a argila intumesça no eletrólito. Por outro lado, quando a constante dielétrica é mais alta do que na região preferida, então, o transporte aniônico no eletrólito não é suficientemente impedido. Em uma modalidade preferida, o solvente contém mais de 50 % em volume, mais preferivelmente, mais de 60 % em volume de um ou mais carbonatos lineares, tal como etilmetilcarbonato, e menos de 50 % em volume, mais preferivelmente, menos de 40 % em volume de um ou mais carbonatos cíclicos, tais como carbonato de etileno ou ésteres cíclicos, tal como gama-BL.

Os sais de lítio solúveis dissolvidos no solvente incluem, por exemplo, mas sem limitações, LiPF6, LíBF4, Li-Beti (Li[N(S02CF2CF3)2], LiBOB (Bis(oxalato)borato de lítio), triflu-ormetanossulfonato de lítio, Bis(trifluormetanossulfonila)imida de lítio, etc. em uma concentração total que excede 0,5 mol / litro de solvente. A fração de volume do eletrólito líquido (isto é, solvente + sal) no eletrólito em pasta é mais de 75 %, mas menos de 99 %.

As argilas usadas na presente invenção incluem, por exemplo, mas sem limitações, hectorita, montmorilonita, fosfato alfa-zircônio, etc., e, preferivelmente, elas contêm lítio e/ou sódio. As argilas podem ser usadas em qualquer combinação de duas ou mais. O conteúdo das argilas no eletrólito em pasta fica na faixa de 1 ~ 25 % em peso com base no peso total do eletrólito em pasta. No eletrólito em pasta, as argilas são esfoliadas pelo solvente orgânico. O tamanho geral das folhas de argila esfoliadas não excede 2 micrômetros, mais preferivelmente, é significativamente menor do que 0,5 micrômetros.

No geral, diferentes argilas têm diferentes propriedades. Usualmente, elas intumes-cem facilmente na água, mas a intumescência é mais difícil de ocorrer no solvente orgânico. De acordo com a presente invenção, argilas com alta capacidade de intumescência são mais preferíveis. Um exemplo para as argilas com propriedades de intumescência muito boas é filossilicato sintético contendo sódio. Em alguns casos, sódio é indesejado. Portanto, na tecnologia anterior, algumas vezes, argilas foram tratadas para trocar íon de sódio por lítio. Entretanto, argilas contendo lítio têm menos capacidade de intumescência. Os inventores da presente invenção descobriram que esta troca iônica não é exigida. O pequeno teor de sódio é benéfico para a estabilidade de ciclagem das células de lítio, ou pelo menos não as danifica.

Algumas tecnologias anteriores divulgam o uso da argila em eletrólito ou eletrodo para baterias de lítio recarregáveis, mas nenhuma delas preceitua ou sugere o eletrólito em pasta de acordo com a presente invenção. Para ajudar no entendimento da presente invenção, estas tecnologias anteriores são ilustradas a seguir. US 2004/0126667A1 divulga um nanocompósito condutor iônico compreendendo um polímero, tal como PEO, e argilas sintéticas negativamente carregadas, tal como hectori-ta rica em Si. Este compósito é um compósito polímero - argila diferente do eletrólito em pasta da presente invenção e, como já supramencionado, a propriedade de transporte alcançada está muito distante das reais exigências comerciais e, também, é improvável esperar uma melhoria adicional. JP 96-181324 divulga um eletrólito sólido que é uma argila condutora de lítio de uma solução dielétrica com alta constante dielétrica (50 ~ 85) e uma carga de argila, tal como Li-hectorita, dispersa sobre ela. Já que esta patente aplica o compósito Li-hectorita / solução como um condutor de íon Li sólido, a solução dielétrica preferível não tem sais de lítio dissolvidos. Por outro lado, o eletrólito em pasta da presente invenção não compreende soluções dielétricas sem sais de lítio dissolvidos e, também, não pretende-se que facilite um condutor de íon de Li sólido. Percebe-se que a presente invenção focaliza em uma melhoria das propriedades de transporte na fase líquida. Interações desejadas entre os íons de sal e a superfície da argila ocorrem em uma pequena região chamada “região de carga de espaço”. Uma interação desejada é, por exemplo, uma interação entre uma superfície de argila ácida e o ânion do sal, que melhora o número de transporte do lítio e a condutividade iônica do lítio. No caso de solventes altamente dielétricos, a região de carga de espaço é pequena e, assim, uma fração de volume excessiva de argila é exigida. O eletrólito em pasta da presente invenção compreende um solvente com constante dielétrica baixa para média, excedendo aquelas dos carbonatos lineares puros (no caso de etilmetilcarbonato (EMC), e =» 3), mas sendo significativamente menor (e < 50) do que aquelas dos carbonatos cíclicos puros (no caso de carbonato de etileno (PC), e =* 65). JP H09-115505 divulga eletrodos compreendendo um metal de transição de lítio no qual partículas em pó são revestidas com argila sinterizada. Esta técnica é absolutamente diferente da presente invenção em vista dos tipos de aplicação e materiais. A presente invenção também fornece uma bateria de lítio recarregável que contém o eletrólito em pasta definido anteriormente entre o anodo e o catodo. O eletrólito em pasta pode ser em uma forma de camada. Uma camada do eletrólito em pasta (doravante, algumas vezes referida como “camada de eletrólito em pasta") pode ficar localizada em qualquer local interno da batería de lítio contanto que a camada de eletrólito em pasta possa separar o anodo e o catodo para limitar o transporte aniônico entre o anodo e o catodo sem diminuir significativamente a taxa de transporte de lítio. Tal separação pode ser alcançada por um ou mais dos seguintes: o eletrólito em pasta é embutido nos poros do catodo; o eletrólito em pasta é aplicado como uma fina camada entre o catodo e o separador, eventualmente penetrando no separador; o eletrólito em pasta é embutido nos poros do anodo.

As camadas de argila podem ser alcançadas por muitos diferentes métodos. Em princípio, é possível depositar (por exemplo, por revestimento) uma camada de eletrólito tipo pasta com argila intumescida durante a montagem de uma célula de bateria. Entretanto, este método, não é fácil de implementar no nível de produção.

Em uma modalidade de acordo com a presente invenção, é possível depositar uma camada de argila, intumescida por um solvente adequado, tais como água, etanol, NMP e congêneres, seguido por secagem. Este método é especialmente adequado para revestir uma camada de argila sobre os separadores ou sobre os eletrodos. Depois da montagem de uma bateria, o eletrólito é injetado, e a camada seca intumesce lentamente com o eletrólito e forma a camada de eletrólito em pasta desejado.

Um outro método preferido é adicionar a argila intumescida por um solvente adequado na polpa de um eletrodo antes de revestir a polpa do eletrodo nos eletrodos. Como um exemplo, argila intumescida por NMP pode ser adicionada na polpa do eletrodo com base em NMP+PVDF que contém o material catodo ou anodo eletroquímico ativo. Alternativamente, a argila intumescida por água pode ser adicionada em uma polpa a base d'água. Depois do revestimento e da secagem, a argila fica localizada nos poros do eletrodo, e depois da montagem da bateria e da injeção do eletrólito, esta argila é intumescida pelo eletró-lito. A intumescência da argila por um solvente, tais como água, etanol e NMP, pode ser suportada por ativação mecânica, incluindo, por exemplo, mas sem limitações, processamento em moinhos de esfera, moinho de microesferas ou amassamento de uma mistura de argila e solvente.

Os outros elementos que constituem as baterias de lítio recarregáveis e os processos para a preparação destas são bem conhecidos na tecnologia à qual a presente invenção diz respeito e, assim, a descrição detalhada destes é omitida na presente divulgação.

Descrição Resumida dos Desenhos Os objetivos, recursos e outras vantagens expostos e ainda outros da presente invenção serão mais claramente entendidos a partir da descrição detalhada tomada em con- junto com os desenhos anexos, nos quais: A figura 1 é um gráfico que mostra os resultados do teste eletroquímico (ciclo 1 e taxa de desempenho de descarga) das células tipo moeda contendo espessas pelotas de eletrodo no exemplo 5.

Modo para a Invenção Agora a presente invenção será descrita com mais detalhes em relação aos seguintes exemplos. Estes exemplos são fornecidos somente com o propósito de ilustração da presente invenção e não devem ser interpretados como limitantes do escopo e do espírito da presente invenção.

[Exemplo 1] Intumescência de argila no eletrólito Uma argila sintética comercial (“optigel SH”, SuedChemie, Alemanha) foi usada. A argila estava na forma de um pó grosso de fluxo livre. A argila foi seca em 180 °C para diminuir o conteúdo de água. 10 g de argila seca foram adicionados em 20 g de eletrólito (1 M de LiPF6 em EC/EMC (1:2)). Depois de diversas semanas de armazenamento à temperatura ambiente em uma ampola PP vedada em um porta-luvas, uma pasta branca homogênea foi alcançada. Nenhuma força mecânica, tais como trituração, agitação, etc., foi aplicada. Este experimento demonstra que a argila usada intumesce em um eletrólito com constante dielé-trica média.

[Exemplo 2] Intumescência de argila em NMP

Uma mistura de 86 % de NMP e 14 % (em peso) de argila passou por um moinho de esferas usando um moinho planetário. Uma pasta branca homogênea semitransparente foi obtida.

[Exemplo 3] Adição de pasta de argila nas polpas do eletrodo A pasta argila - NMP do Exemplo 2 foi adicionada em uma polpa de anodo com base em NMP (MCMB) e de catodo com base em NMP (Li - manganês - espinélio), respectivamente, seguido por homogeneização. O conteúdo total de argila por materiais ativos na polpa era de 1 % (em peso). As composições (material ativo: PVDF: negro-de-fumo) da polpa do catodo e do anodo eram 94: 3: 3 e 94,5:4,5: 1, respectivamente.

As polpas foram revestidas em folha metálica de alumínio e em folha metálica de cobre, respectivamente, e então secas. Uma melhor adesão foi observada, se comparada com eletrodos revestidos com a polpa sem argila.

[Exemplo 4] Propriedades de armazenamento da argila que contém células iônicas Células tipo moeda completas foram preparadas usando os eletrodos do Exemplo 3. O total dos 4 tipos de células foi preparado como segue: (i) anodo com argila - catodo com argila (ii) anodo com argila - catodo sem argila (iii) anodo sem argila - catodo com argila (iv) anodo sem argila - catodo sem argila Propriedades de armazenamento das células carregadas (65 °C) e da estabilidade de ciclagem (50 °C) foram investigadas. Células contendo argila no anodo mostraram claramente melhores propriedades de armazenamento. 2 células de cada tipo foram testadas. As primeiras células foram testadas com o propósito de medir a taxa de desempenho e a capacidade. A taxa de desempenho foi similar para todas as células. Então, as células foram carregadas a 4,2 V e armazenadas por 3 dias em 65 °C. Depois do armazenamento, as células foram cicladas à temperatura ambiente por 2 ciclos (3,0 - 4,2 V), começando com descarga em 3,0 V. Enquanto que a primeira capacidade de descarga é a capacidade restante, a 2a capacidade de descarga é a capacidade reversível. Depois deste teste, um outro armazenamento foi realizado em 65 °C por 10 dias. Os resultados para a célula que mostra dois com melhores resultados são resumidos na Tabela 1 a seguir.

Tabela 1 O resultado exposto mostra que a adição de argila tem um efeito positivo nas propriedades de armazenamento (capacidades restante e reversível) das baterias de Li.

[Exemplo 5] Mudança das propriedades do eletrólito É difícil medir exatamente as propriedades de transporte do eletrólito, isto é, o nú- mero de condução e de transporte. Portanto, neste experimento, o transporte iônico do ele-trólito foi indiretamente medido pela comparação da taxa de desempenho das células com argila com aquela das células sem argila. Em relação a isto, é importante alcançar uma geometria de célula similar, tais como espessura, porosidade, carga, etc. dos eletrodos, e também é importante que o transporte do eletrodo seja a única etapa limitante da taxa. Para alcançar aquelas exigências, células tipo moeda com eletrodos tipo pelota foram preparadas. O material ativo do anodo era MCMB e o material ativo do catodo era UCo02. A massa do catodo era 239 ~ 240,2 mg. A composição (LiCo02 : PVDF : negro-de-fumo : argila) era de 85 : 7: 8 para catodos sem argila e de 85 : 6,07 : 6,93 : 2 e 85 : 4 : 4 : 7 para cato-dos com argila, respectivamente. A espessura das pelotas era de 0,48 ~0,51 mm e o diâmetro era de 15 mm. As pelotas de anodo não tinha argila e tinham uma composição (MCMB : PVDF : negro-de-fumo) de 90 : 7 : 3. A massa do anodo era de 149,9 ~ 150,4 mg. A espessura das pelotas era de 0,49 ~ 0,52 mm. O diâmetro era de 16 mm. As pelotas do eletrodo foram preparadas pela secagem de uma polpa com base em NMP-PVDF, seguida pela tritu-ração e prensagem controlada das pelotas. Polpas contendo argila foram preparadas pela adição da pasta argila-NMP do Exemplo 2. Células tipo moeda foram montadas. Depois de formação muito lenta (catodo C/100, 1C — 150 mA/g) por 10 horas, as células foram carregadas em 4,25 V. O carregamento ocorreu em 15 seqüências repetidas de carga C/20 por 2 horas (ou até que fosse atingido um corte de 4,25 V) e repouso por 2 horas. Todos os testes eletroquímicos foram realizados em 25 °C. A descarga foi a uma taxa C/20, C/10 e C/5. Os resultados das melhores 3 células das 9 células preparadas estão expressados na figura 1. Primeiro, é importante notar que células com uma espessura total de 1 mm são limitadas somente pelo transporte de eletróli-to. Todos os outros processos, tais como condução eletrônica, difusão sólida em partículas simples e congêneres, são de ordens de grandeza menores. A célula com 7 % de argila mostra claramente a maior resistência eletrolítica, que pode ser vista pela folga entre a curva da 1a carga e da 1a descarga, bem como pelo maior relaxamento durante os períodos de descanso durante a carga. Também vê-se a maior resistência eletrolítica da célula com 7 % de argila durante a descarga. A folga entre a curva de descarga C/20 e C/5 é claramente maior para 7 % de argila, se comparado com 0 % ou 2 % de argila. Adicionalmente, a capacidade de descarga em uma taxa lenta é menor, e o motivo para isto não é claro. Entretanto, apesar da maior resistência eletrolítica e da menor capacidade, a célula com 7 % de argila mostra uma boa capacidade de descarga C/5. Este resultado ilustra fortemente que o número de transferência de Li do eletrólito na célula com 7 % de argila aumenta. Em decorrência disto, há menos esgotamento do eletrólito, e o perfil de descarga curva-se mais lentamente para baixo. Os resultados são resumidos na Tabela 2 a seguir.

Tabela 2 Como pode-se ver na Tabela 2, as capacidades de descarga associadas com a descarga em C/20 aumenta claramente com o crescente conteúdo de argila.

Aplicabilidade Industrial Como fica aparente a partir do exposto, o eletrólito em pasta de acordo com a presente invenção pode melhorar as propriedades eletroquímicas e a estabilidade de ciclagem das baterias de lítio recarregáveis pela limitação do transporte aniônico entre o anodo e o catodo sem diminuir significativamente a taxa de transporte de lítio, particularmente, durante rápidas carga e descarga.

Embora as modalidades preferidas da presente invenção tenham sido divulgadas com propósitos ilustrativos, versados na técnica percebem que várias modificações, adições e substituições são possíveis sem fugir do escopo e do espírito da invenção divulgados nas reivindicações anexas.

REIVINDICAÇÕES

Claims (13)

1. Eletrólito em pasta CARACTERIZADO por compreendendo um solvente orgânico de constante dielétrica (ε):3 < ε < 50, sais de lítio solúveis e argilas, com as argilas sendo intumescidas pelo solvente orgânico, em que: o dito solvente contém mais de 50 % em volume de um ou mais carbonatas lineares e menos de 50 % em volume de um ou mais carbonatas cíclicos ou ésteres cíclicos, as ditas argilas são selecionadas do grupo que consiste em hectorita, montmoriloni-ta e fosfato alfa-zírcônio, ou as ditas argilas contem lítio ou sódio, e quando as ditas argilas forem esf o liadas pelo dito solvente orgânico, o tamanho das folhas de argila esfoliada não excede 2 micrômetros.

2. Eletrólito em pasta, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito solvente contém mais de 60 % em volume de um ou mais carbonatas lineares e menos de 40 % em volume de um ou mais carbonatas cíclicos ou ésteres cíclicos.

3. Eletrólito em pasta, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos sais de lítio solúveis são selecionados do grupo que consiste em LiPF6, LÍBF4, {U[N(S02CFíCF3)2], Bis(oxalato)borato de lítio, e Bís(trifluormetanossulfoní!a)imida de lítio,

4. Eletrólito em pasta, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos sais de lítio solúveis estão contidos em uma concentração que excede 0,5 mol / litro de solvente,

5. Eletrólito em pasta, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas argilas são filossilicatos que contêm sódio.

6. Eletrólito em pasta, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a fração de volume do eletrólito líquido (solvente + sal) no dito eletrólito em pasta é mais de 75 %, mas menos de 99 %,

7. Eletrólito em pasta, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que 0 tamanho das folhas de argila esfoliada é significativamente menor do que 0,5 micrômetro.

8. Bateria de lítio recarregável, CARACTERIZADA por conter o eletrólito em pasta do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7 entre 0 anodo e 0 catodo.

9. Bateria de lítio recarregável, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato de que a dito eletrólito em pasta separa o anodo e 0 catodo por um ou mais dos seguintes: 0 eletrólito em pasta é embutido nos poros do catodo; 0 eletrólito em pasta é aplicado como uma fina camada entre o catodo e o separador, eventualmente, penetrando no separador; 0 eletrólito em pasta é embutido nos poros do separador; o eletrólito em pasta é aplicado como uma fina camada entre o anodo e o separador, eventualmente, penetrando no separador; e o eletrólito em pasta é embutido nos poros do anodo.

10. Batería de lítio recarregável, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita camada é preparada pelo revestimento de uma camada de argila intumescida com um solvente sobre uma superfície do eletrodo ou superfície do separador, seguida pela secagem, e a intumescência final da argila com o eletrólito é alcançada depois da montagem de uma célula e da injeção do eletrólito na célula.

11. Batería de lítio recarregável, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita camada é água, etanol ou N-metil-2-pirrolidona.

12. Batería de lítio recarregável, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita argila é embutida nos poros do anodo ou do ca-todo pela adição de argila intumescida pelo dito solvente em uma polpa do eletrodo antes do revestimento.

13. Batería de lítio recarregável, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADA pelo fato de que a dita argila é intumescida por N-metil-2-pirrolidona, e a intumescência é suportada pela ativação mecânica, incluindo processamento de moinho de esfera, moinho de microesferas ou amassamento de uma mistura de argila e N-metil-2-pirrolidona.