Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Batterie mit einer negativen Elektrode, deren aktives Material ein
Leichtmetall oder eine überwiegend aus einem Leichtmetall, wie beispielsweise Lithium, Natrium oder Aluminium, beste hende Legierung ist, mit einem nichtwässrigen Elektrolyten, wie beispielsweise einem organischen Elektrolyten, welcher die negative Elektrode nicht löst, und mit einer positiven
Elektrode, deren aktives Material überwiegend aus einem festen fluorierten amorphen Kohlenstoff besteht. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Batterie.
Ein wichtiges Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Batterie mit hoher Energiedichte, die bisher nicht erhältlich war, durch Verwendung eines festen fluorierten amorphen
Kohlenstoffes als neues aktives Material für die positive Elektrode; der genannte feste fluorierte Kohlenstoff entspricht vorzugsweise der Formel (CFx)n, worin x grösser als 0, aber nicht grösser als 1 ist, und kann aus einem amorphen oder im wesentlichen amorphen Kohlenstoff, wie beispielsweise Koks, Holzkohle oder Aktivkohle, erhalten werden, indem man diesen in einer Fluorgas enthaltenden Atmosphäre auf eine Temperatur im Bereich von 0 bis 450 0C erhitzt.
Eine Ausführungsform der Batterie gemäss der Erfindung enthält Lithium als aktives Material der negativen Elektrode; der fluorierte Kohlenstoff ist, wie aus dem in Tabelle I dargestellten Vergleich hervorgeht, den in den bekannten Batterien bisher als aktive Materialien verwendeten Halogeniden des Nickels, Kupfers usw., welche bisher als aktive Materialien mit der sowohl theoretisch als auch praktisch höchsten Energiedichte angesehen wurden, ausserordentlich überlegen.
Tabelle I
Ah/kg Eo Wh/kg n Li + (CF)n - n LiF + n C 864 (3,50) (3000) 2Li+CuF2 2LiF+Cu 436 3,53 1640 2 Li + NiF2 - 2 LiF + Ni 485 2,83 1365 2 Li + CuCl2 - 2 LiCl + Cu 362 3,08 1111 2 Li + NiC12 - 2 LiCI + Ni 374 2,57 960
Eine Batterie, welche den genannten festen, fluorierten Kohlenstoff als aktives Material der positiven Elektrode enthält, besitzt ferner die folgenden Vorteile:
der Ausnützungsgrad des aktiven Materials ist hoch und beträgt annähernd 100 /0; die Entladespannung zeigt einen hervorragenden flachen Verlauf; und die Lagerlebensdauer ist lang infolge der Tatsache, dass der fluorierte Kohlenstoff in dem Elektrolyten chemisch beständig und an und für sich nicht hygroskopisch ist. Da anstelle von Nickel oder Kupfer Kohlenstoff als Ausgangsmaterial verwendet wird, kann eine Batterie mit hoher Energiedichte in wirtschaftlich vorteilhafter Weise hergestellt werden.
In einer Batterie mit einem nicht wässrigen Elektrolyten ist es möglich, Lithium oder Natrium zu verwenden, die zusammen mit wässrigen Elektrolyten nicht verwendet werden können, so dass es möglich ist, eine kleine, leichte Batterie mit hoher Spannung und hoher Energiedichte herzustellen.
Eine derart hohe Energiedichte ist das wichtigste Merkmal von Batterien mit nicht wässrigen Elektrolyten. Bei Batterien dieses Typs stellt daher die Auswahl eines aktiven Materials für die positive Elektrode, die in Kombination mit der aus Lithium oder Natrium bestehenden negativen Elektrode verwendet werden soll, einen wichtigen Faktor dar. Ein aktives Material für eine positive Elektrode, die in einer Batterie mit hoher Energiedichte verwendet werden soll, muss nämlich für sich allein eine grosse Entladekapazität pro Gewichtseinheit haben, eine hohe elektromotorische Kraft (EMK) aufweisen, so dass eine Batterie, in welcher das Material verwendet wird, eine hohe Klemmenspannung liefert, und genügend aktiv sein, dass eine glatte Entladung der Batterie mit geringer Polarisation und befriedigendem flachen Verlauf der Entladespannung während der Entladung der Batterie erfolgt.
Ferner darf das aktive Material in dem Elektrolyten nicht zersetzt oder gelöst werden und darf nur eine möglichst geringe Selbstentladung hervorrufen, was im Hinblick auf die Lagerlebensdauer der Batterie selbstverständlich ist. Der erfindungsgemäss verwendete feste fluorierte Kohlenstoff erfüllt diese Bedingungen fast vollständig, wie im folgenden erläutert werden wird.
Bisher wurden Batterien, in welchen Alkalimetalle, wie beispielsweise Lithium und Natrium, als negative Elektrode sowie nicht wässrige Elektrolyten verwendet wurden, nur für Spezialwerke, hauptsächlich für militärische Zwecke, untersucht. Als aktives Material für die positiven Elektroden derartiger Batterien wurden hauptsächlich die Fluoride und Chloride des Kupfers, Nickels, Silbers usw. untersucht; keines derselben hat sich aber als vollständig befriedigend erwiesen, und bisher wurde noch kein optimales aktives Material aufgefunden.
Kupferfluorid ist eines der aktiven Materialien, das eingehend untersucht wurde, da seine theoretische Energiedichte 0,53 Ahlg beträgt, d. h. die höchste Energiedichte aller oben erwähnten aktiven Materialien ist und es ermöglicht, dass eine so hohe Klemmenspannung wie 3,0 bis 3,4 Volt erhalten wird, wenn es in Kombination mit einer negativen Lithiumelektrode verwendet wird; andererseits hat es aber den ernsten Nachteil, dass es normalerweise nur in Form von CuF2 2H2O, d. h. kristallwasserhaltig, erhalten werden kann, weil wasserfreies Kupferfluorid der Formel CuF2 sehr unbeständig ist. Durch Entwässerung von kristallwasserhaltigem Kupferfluorid kann kein reines CuF2 erhalten werden, weil die Entwässerung zur Bildung von CuF und/oder CuO oder zur Zersetzung des Kupferfluorides wegen seiner wasserabsorbierenden Eigenschaften führt.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass sich das Kupferfluorid in dem Elektrolyten in einer Batterie auflöst, wodurch das Gebrauchsverhalten der Batterie verschlechtert und der Ausnützungsgrad des aktiven Materials auf so niedrige Werte wie 50 bis 60 /0 herabgesetzt wird. Kupferfluorid ist insofern besonders unbefriedigend, als die Entladekapazität einer Batterie, welche Kupferfluorid enthält, innerhalb einiger Tage wegen starker Selbstentladung auf weniger als 50 /0 des Anfangswertes fällt und ferner das bei der Entladereaktion gebildete Kupfer sich auf der negativen Lithiuinelektrode abscheidet, was einen Kurzschluss zwischen den Elektroden hervorruft. Aus den vorstehenden Gründen kann mit Kupferfluorid als aktivem Material für die positive Elektrode keine zuverlässige Batterie hergestellt werden.
Eine Batterie, welche Kupferchlorid als aktives Material für die positive Elektrode enthält, hat praktisch die gleichen Nachteile wie die oben in bezug auf Kupferfluorid angegebenen. Ausser diesen Nachteilen ist die Verwendung von Kupferchlorid mit weiteren Problemen bezüglich des Ausnützungsgrades des aktiven Materials und der Lagerlebensdauer der Batterie verbunden, und zwar wegen des Vorhandenseins von Chlorionen, welche sich bei der Auflösung des Kupferchlorides bilden.
Nickelfluorid der Formel NiF2 und Nickelchlorid der Formel NiCI2 sind, wie berichtet wurde, trotz ihrer hohen Energiedichte, d. h. 0,56 Ah/g bei NiF2 bzw. 0,41 Ah/g bei NiCl2, unbefriedigend, da die wasserfreien Verbindungen unbeständig sind und Wasser zu absorbieren vermögen und ferner die Reaktionsfähigkeiten dieser Verbindungen in der Batterie im Vergleich zu denjenigen der vorstehend genannten Kupferverbindungen gering sind und sie zur Polarisation neigen, wenn sie in eine Batterie eingebaut werden, weshalb der flache Verlauf der Entladespannung der Batterie, welche derartige Verbindungen enthält, unbefriedigend ist und ein praktisch verwendbares Entladeverhalten nicht erzielt werden kann.
Silberchlorid ist eine weitere Verbindung, welche als beständiges aktives Material vorgeschlagen wurde. Diese Verbindung ist jedoch ausser für Spezialfälle nicht für die Verwendung in einer Batterie mit hoher Energiedichte geeignet, da sie teuer ist und eine geringe Energiedichte von 0,19 Ah/g hat.
Angesichts der Tatsache, dass die bisher vorgeschlagenen aktiven Materialien für positive Elektroden überwie gend Chloride und Fluoride sind, ist es ziemlich naheliegend, dass neuerdings Fluoride des Graphits mit einer durch die
Formel (CFx)n, wobei x grösser als 0, aber nicht grösser als 0,25 ist, dargestellten Struktur vorgeschlagen wurden. Die
Eigenschaften solcher Fluoride wurden nicht im einzelnen veröffentlicht, man kann aber annehmen, dass Fluoride der angegebenen Formel, bei denen x nicht grösser als 0,25 ist, im Hinblick auf die leichte Herstellbarkeit, die Beständigkeit und die elektrische Leitfähigkeit der Verbindungen verwendet werden.
Jedoch haben die zurzeit verwendeten Fluoride des Graphits den Nachteil, dass sie niedrige Energiedichten im Bereich von 0,2 bis 0,4 Ah/g haben; selbst das Fluorid der
Formel (CFo25)n, bei dem also der Wert x der Höchstwert des obigen Bereiches ist, hat eine Energiedichte von nur 0,4 Ah/g, d. h. eine geringere Energiedichte als die anderen aktiven Materialien, z. B. CuF2 mit 0,53 Ahig und NiF2 mit 0,56 Ah/g.
Es wurde nun gefunden, dass feste fluorierte Kohlenstoffe in wirtschaftlicher Weise mittels eines bereits früher von der Anmelderin vorgeschlagenen Verfahrens aus amorphen Kohlenstoffen anstelle von Graphit, z. B. Koks, Holzkohle, Russ, wie Acetylenruss, und Aktivkohle, wie pflanzliche Aktivkohle, hergestellt werden können und dass ferner die so erhaltenen Kohlenstoffluoride den üblichen aktiven
Materialien hinsichtlich des flachen Verlaufs der Entladespannung, der Kennlinie bei der Entladung mit hoher Geschwindigkeit und des Ausnützungsgrades weit überlegen sind.
In der Praxis kann ein im wesentlicher amorpher Kohlenstoff, z. B. Koks, leichter als Graphit fluoriert werden, und ausserdem können fluorierte Kohlenstoffe der Formel (CFx)n, wobei x 0,5 bis 1,0 beträgt, durch die Fluorierung erhalten werden. Dieser wesentliche Unterschied gegenüber Graphit kann vermutlich der Tatsache zugeschrieben werden, dass die spezifische Oberfläche der verwendeten Kohlen stoffpartikel ca. 300 mCg beträgt und die Partikel amorph sind.
Ferner halten die fluorierten Kohlenstoffe bei der Verwendung als aktives Material wegen ihrer grossen spezifi schen Oberfläche und hohen Porosität grosse Mengen Elek trolyt zurück; dies ist wahrscheinlich der Grund, weshalb sie im Vergleich zu Graphit ein besseres Verhalten bezüglich der Entladekennlinie von Batterien bei hoher Entladegeschwindigkeit und bezüglich des Ausnützungsgrades des aktiven Materials aufweisen. Es ist auch bemerkenswert, dass in der beschriebenen Weise fluorierte Kohlenstoffe mit Fluorgehalten im Bereich von kleinen Werten, wenn x in der angegebenen Formel nicht grösser als 0,25 ist, wie sie bisher vorgeschlagen wurden, bis zu grossen Werten, bei denen x in der angegebenen Formel annähernd 1 beträgt, erhalten werden können und dass diese alle erfindungsgemäss als aktives Ma terial verwendet werden können.
Im Hinblick auf die Energie dichte können zwar fluorierte Kohlenstoffe mit grösseren x-Werten in wirksamer Weise verwendet werden, aber dieje nigen, bei denen x grösser als 1 ist, sind nicht in fester Form erhältlich oder sind zu unbeständig, um als aktives Material dienen zu können. Daher werden vorzugsweise fluorierte
Kohlenstoffe mit einem x-Wert von 1 oder annähernd 1 verwendet. Selbst positive Elektroden, welche unter Verwendung eines fluorierten Kohlenstoffes der Formel (CFx)n, worin x 1 oder annähernd list, hergestellt wurden, sind äusserst beständig, wenn sie in eine Batterie eingebaut werden, und dies ist eines der wichtigsten Merkmale solcher Verbindungen.
Ferner zeigte es sich, dass solche positive Elektroden während der Entladung der Batterie sehr aktiv mit nur minimaler Polarisation reagieren und es daher ermöglichen, dass ein ausgezeichnetes Entladeverhalten erzielt wird.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäss verwendeten fluorierten Kohlenstoffe besteht darin, dass zwar bei Fluorierung von Graphit die optimale Temperatur für die Umsetzung zwischen Graphit und Fluor im Bereich von 350 bis 450 0C liegt und die Reaktionsdauer je nach der angewandten Reaktionstemperatur ca. 2 bis 5 Stunden beträgt, dass aber die Fluorierung von amorphem Kohlenstoff zur Herstellung der erfindungsgemäss verwendeten fluorierten Kohlenstoffe bei niedrigen Temperaturen stattfindet und innerhalb kürzerer Zeit beendet ist; ein bevorzugtes Herstellungsverfahren wird im später folgenden Beispiel beschrieben. Ein amorpher Russ lässt sich nämlich mit Fluor bei Temperaturen im Bereich von Raumtemperatur mit 200 0C umsetzen, während die anderen amorphen Kohlenstoffe, z. B.
Koks, Acetylenruss, Holzkohle und pflanzliche Aktivkohle, bei Temperaturen im Bereich von 100 bis 350 0C genügend mit Fluor zu reagieren vermögen. Dies bedeutet, dass die fluorierten Kohlenstoffe, welche in erster Linie aus amorphem Kohlenstoff bestehen, billiger erhalten werden können, als diejenigen aus kristallinen Kohlenstoffen, wie beispielsweise Graphit, und zwar sowohl hinsichtlich der Materialkosten als auch hinsichtlich des Herstellungsverfahrens. Es muss festgehalten werden, dass die oben beschriebene Umsetzung zur Herstellung der fluorierten Kohlenstoffe aus amorphen Kohlenstoffen grundsätzlich verschieden ist von der Umsetzung zwischen Kohlenstoff und Fluor, wie sie normalerweise zur Bildung von niedermolekularen Fluorkohlenstoffen, wie beispielsweise gasförmigem CF4 und C2F6, ausgeführt wird.
Ferner sind die erfindungsgemäss verwendeten festen, fluorierten Kohlenstoffe, die aus in erster Linie aus amorphem Kohlenstoff bestehenden Kohlenstoffen hergestellt werden, ausserordentlich beständig, insbesondere gegen Chemikalien, und zwar bei Werten von x im ganzen Bereich von annähernd 0 bis 1. Es wurde auch gefunden, dass die vorliegenden fluorierten Kohlenstoffe, wenn sie als aktives Material in einer Batterie mit einem nicht wässrigen Elektrolyten verwendet werden, ihre Zusammensetzung nicht ändern und im Elektrolyten nicht gelöst werden, selbst wenn der Elektrolyt genügend erhitzt wird, um aus demselben das für die negative Elektrode schädliche Wasser zu entfernen.
Die Endladereaktion der Batterie gemäss der Erfindung verläuft nach der Reaktionsgleichung; (CF)n + n Li - Li¯(C)n + n LiF, wenn der Wert von x = l ist, und das ausgzeichnete Entla- deverhalten lässt sich wahrscheinlich durch die rasche Übertragung von Fluor in der festen Phase und die Bildung von Kohlenstoff als Reaktionsprodukt erklären, welch letztere zu der verbesserten Leitfähigkeit der positiven Elektrode beiträgt.
Die Erfindung wird nun weiter anhand eines Beispiels beschrieben. Als amorphes Kohlenstoffmaterial wurde Koks in ein aus Nickel hergestelltes Reaktionsgefäss gegeben, worauf dieses von aussen in einem elektrischen Ofen erhitzt wurde, bis es ca. 380 0C erreichte, während man Luft entweichen liess. Danach wurde Fluor in das Reaktionsgefäss eingeleitet und die Reaktion bei ca. 290 0C während ca. einer Stunde ausgeführt. Der Druck der Fluoratmosphäre in dem Reaktionsgefäss wurde auf 0,4 Atmosphären gehalten.
Nach Beendigung der Umsetzung wurde ein Gemisch von fluorierten Kohlenstoffen erhalten, das zu 80 % oder mehr aus einem Kohlenstoffluorid der Formel (CFx)n mit x = ca. 1, zu 15 % aus einem fluorierten Kohlenstoff der gleichen Formel mit x = 1 bis 0,8 und im übrigen aus einem fluorierten Kohlenstoff der gleichen Formel mit x = 0,8 bis 0,5 bestand. Der Typ des amorphen Kohlenstoffs, die Reaktionstemperatur und der Fluordruck können nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten beliebig gewählt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beiliegen den Zeichnung beschrieben, worin
Fig. 1 die Beziehung zwischen der Temperatur in 0C und der Reaktionsfähigkeit verschiedener Kohlenstoffmaterialien zeigt; und
Fig. 2 das Gebrauchsverhalten einer Batterie gemäss der Erfindung, verglichen mit dem Gebrauchsverhalten von bekannten Batterien, zeigt.
In Fig. 1 ist auf der Ordinate der Fluorgehalt des fluorierten Kohlenstoffs in Gewichtsprozent, bezogen auf den Kohlenstoff, und auf der Abszisse die Temperatur in 0C angegeben. Die mit Punkten gekennzeichnete Kurve gilt für Russ, die mit Vierecken gekennzeichnete Kurve gilt für Ölkoks und die mit Kreuzchen gekennzeichnete Kurve gilt für Holzkohle. Falls beispielsweise Russ als Ausgangsmaterial verwendet wird, wird bei einer Reaktionstemperatur von 190 C, einem Fluordruck von 0,3 Atmosphären und einer Reaktionsdauer von einer Stunde ein fluorierter Kohlenstoff erzeugt, der zu nahezu 100 % der Formel (CFx)n mit x = 1 entspricht.
Im Falle von Holzkohle wird die Reaktion am besten bei ca.
320-0C ausgeführt. Aus einem amorphen Kohlenstoff kann ein fester fluorierter Kohlenstoff mit grösserem Fluorgehalt leichter bei niedrigerer Temperatur, in kürzerer Zeit und bei niedrigerem Fluordruck erhalten werden als aus Graphit.
Das mittels des oben beschriebenen Verfahrens hergestellte fluorierte Kohlenstoffpulver wurde mit Acetylenruss als elektrisch leitfähigem Mittel und einem Bindemittel, z. B.
Polyfluoräthylen, in einem Gewichtsverhältnis von 1: 0,2 : 0,2 gemischt, um ein aktives Material für eine positive Elektrode zu bilden. Da dieses gemischte Pulver sehr gut durch Pressen verformbar ist, kann eine positive Elektrode einfach dadurch hergestellt werden, dass man das gemischte Pulver in einer Form presst, wobei ein Nickelnetz in der Mitte angeordnet wird. Die so geformte Elektrode hatte eine Grösse von 40x40x1 mm, und ihre theoretische Kapazität betrug ca. 2 Ah. Die negative Elektrode, die in Kombination mit der oben beschriebenen positiven Elektrode verwendet wurde, bestand aus einer Lithiumplatte mit 40X40x0,8 mm Grösse und war mit Leitungen verbunden. Als Elektrolyt wurde eine Lösung von einem Mol Lithiumperchlorat der Formel LiClO4 in 1 Liter Propylencarbonat verwendet.
Als Separator wurde ein Polypropylennonwoven mit einer Dicke von 0,2 mm verwendet. Diese Elemente wurden in einem Polyäthylengehäuse angeordnet und darin eingeschmolzen, um eine Batterie herzustellen. Der Zusammenbau der Batterie wurde in einer Argonatmosphäre ausgeführt.
Die so erhaltene Batterie wurde bei 150 mA entladen, wobei die in Fig. 2 als Kurve 1 bezeichnete Entladekennlinie erhalten wurde. In Fig. 2 ist auf der Ordinate die Klemmenspannung in Volt und auf der Abszisse der Ausnützungsgrad in Prozent aufgetragen. Die Kurven 2 und 3 in Fig. 2 stellen die Entladekennlinien von Batterien dar, in welchen AgCI bzw. CuF2 als aktive Materialien für die positive Elektrode verwendet wurden. Die Ruhespannung ( circuit opening voltage ) betrug für die vorliegende Batterie 3,3 bis 3,6 Volt.
Aus der graphischen Darstellung von Fig. 2 ist ersichtlich, dass die vorliegende Batterie eine ausgezeichnete Entladekennlinie hat. Es zeigte sich nämlich, dass der Ausnützungsgrad des aktiven Materials in der vorliegenden Batterie nahezu 100 % beträgt und dass sie einen ausgezeichneten flachen Verlauf der Entladespannung zeigt. Die Entladespannung der vorliegenden Batterie ist im Anfangsstadium der Entladeoperation etwas niedriger als diejenige der CuF2 enthaltenden Batterie, aber die vorliegende Batterie ist der letzteren hinsichtlich des Ausnützungsgrades des aktiven Materials und des flachen Verlaufes der Entladekennlinie überlegen. Wenn man daher die Eigenschaften der Batterie als Ganzes bewertet, zeigt es sich, dass das vorliegende aktive Material den bekannten aktiven Materialien überlegen ist.
Bezüglich der Selbstentladung, welche bei Batterien mit organischen Elektrolyten ein schwerwiegendes Problem darstellt, zeigte das aktive Material gemäss der Erfindung selbst nach Lagerung der Batterie während ca. 6 Monaten praktisch keine Verschlechterung.
In dem obigen Beispiel wurde das Herstellungsverfahren ganz allgemein beschrieben; wenn jedoch ein fester fluorierter Kohlenstoff mit der Formel (CFx)n, wobei x von 1 verschieden ist, in einer für die Entladung mit geringer Geschwindigkeit bestimmten Batterie verwendet wird, ist es nicht unbedingt erforderlich, ein Metallpulver oder Kohlenstoffpulver, welches normalerweise als elektrisch leitfähiger Bestandteil verwendet wird, zuzumischen, da der feste fluorierte Kohlenstoff die Eigenschaften von Kohlenstoff, d. h.
elektrische Leitfähigkeit, in beträchtlichem Grade besitzt.
Dies ist vorteilhaft, da die in der Batterie verwendete theoretische Menge an Elektrolyt erhöht werden kann.
Ferner sind die erfindungsgemäss verwendeten festen fluorierten Kohlenstoffe wie gesagt thermisch beständig.
Daher ist es bei der Herstellung einer positiven Elektrode möglich, das Bindemittel, das gewöhnlich der Formmasse zugesetzt wird, um die Festigkeit der erzeugten Elektrode zu erhöhen, und das aus Polyäthylen- oder Polytetrachloräthylenpulver besteht, durch Erhitzen der Elektrode zu sintern, nachdem die Elektrode aus der Formmasse unter Druck geformt worden ist.
Die Fluoride des Nickels und Kupfers haben normalerweise wasserabsorbierende Eigenschaften, und selbst die entsprechenden wasserfreien Verbindungen neigen dazu, mit Wasser unter Aufnahme von Kristallwasser zu reagieren.
Mit den aktiven Materialien gemäss vorliegender Erfindung, welche keine wasserabsorbierenden Eigenschaften haben, kann aber leicht eine pastenförmige Elektrode erhalten werden, indem man sie mit einem in organischen Lösungsmitteln löslichen Bindemittel oder auch mit einem wasserlöslichen Bindemittel, wie beispielsweise Carboxymethylcellulose, mischt und die so erhaltene pastenförmige Elektrode erhitzt, um das organische Lösungsmittel bzw. das Wasser vollständig daraus zu entfernen. Daher kann bei Verwendung von aktiven Materialien gemäss der Erfindung sehr leicht eine Batterie mit einer stark positiven Elektrode und ausgezeichnetem Endladeverhalten erhalten werden.
Erfindungsgemäss können vollständig amorphe Kohlenstoffe, aber auch teilweise amorphe Kohlenstoffe, wie beispielsweise bei erhöhter Temperatur teilweise graphitierte
Holzkohle, verwendet werden. Es ist nämlich nur erforderlich, dass die erfindungsgemäss verwendeten Kohlenstoffe physikalisch amorph oder im wesentlichen amorph sind. Die
Herstellungsbedingungen können je nach der Art des verwen deten Kohlenstoffes variieren, aber die Fluorierung wird, wie gesagt, vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von
Raumtemperatur bis 450 0C und bei einem Fluorgasdruck von 1 Atmosphäre, insbesondere bei 0,2 bis 0,7 Atmosphä ren, ausgeführt.
Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, zeigt die Batterie gemäss der Erfindung ein ausgezeichnetes Entladeverhalten, das mit den verschiedenen, bisher für die Verwendung in Batterien mit einem Leichtmetall, z. B.
einem Alkalimetall, als negativer Elektrode und einem nicht wässrigen Elektrolyten vorgeschlagenen aktiven Materialien für positive Elektroden nicht erzielbar war; ferner ist die Batterie wirtschaftlich und preiswert und daher von grosser tech nischer Bedeutung.
PATENTANSPRUCH 1
Batterie mit einer negativen Elektrode, deren aktives Material ein Leichtmetall oder eine überwiegend aus einem Leichtmetall bestehende Legierung ist, mit einem nicht wässrigen Elektrolyten und mit einer positiven Elektrode, deren aktives Material überwiegend aus einem festen fluorierten amorphen Kohlenstoff besteht.