CN102067361A - 用于锂离子电化学电池和电池组的金属氧化物负极 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于锂离子电化学电池的负极组合物，所述负极组合物包含金属氧化物和聚合物粘合剂。本发明还提供了包括用这些组合物制备的电极的电化学电池和电池组。

Description

用于锂离子电化学电池和电池组的金属氧化物负极
技术领域
本发明提供了用于锂离子电化学电池的负极组合物，该负极组合物包含金属氧化物和聚合物粘合剂。本发明还提供了包括用这些组合物制备的电极的电化学电池和电池组。
背景技术
主族元素的粉末金属氧化物和导电粉末(例如炭黑)已经用于制备锂离子电池的负极，此制备过程涉及将粉末活性成分与聚合物粘合剂(例如聚偏二氟乙烯)混合。将混合的成分在聚合物粘合剂的溶剂中制备为分散体，并涂覆至金属箔基底或集电器上。所得的复合材料电极在粘附到金属基底的粘合剂中包含粉末活性成分。
聚合物(例如聚偏二氟乙烯)已经用作金属、金属合金、金属氧化物和石墨型锂离子电池电极的粘合剂。然而，所得的电池中的第一循环不可逆容量损失可能会大到无法接受，例如，基于粉末金属氧化物材料的电极的容量损失可能大至300mAh/g或更大。另外，容量损失可能会无法接受地大，例如，基于粉末金属氧化物材料的电极在50次循环中的容量损失大至70％或更大。
发明内容
根据上文所述，我们认识到需要这样一种电极，其具有减小的第一循环容量损失(不可逆容量损失)和减小的容量衰减。另外，需要具有高热稳定性和改善的安全特性的电极。
在一个方面，本发明提供了用于负极的电极组合物，该电极组合物包含粉末材料和聚合物粘合剂，其中粉末材料包括非插层金属氧化物，其中金该属氧化物能够经历锂化反应和脱锂化反应，并且其中聚合物粘合剂包括聚丙烯酸、聚丙烯酸锂或聚酰亚胺中的至少一种。
在另一方面，本发明提供了用于负极的电极组合物，该电极组合物包含粉末材料和聚合物粘合剂，其中粉末材料包括插层金属氧化物，其中金属氧化物能够经历锂化反应和脱锂化反应，并且其中聚合物粘合剂包括聚丙烯酸锂。
其他实施例包括采用一个或多个本发明所提供的负极的电化学电池以及包括至少一个本发明所提供的电化学电池的电池组。其他实施例包括电子设备，其包括本发明所提供的电化学电池或电池组。
使用本发明提供的负极材料和电极、电化学电池以及由其制备的电池组可减小不可逆容量和衰减。通过使用本发明所提供的粘合剂形成电极可使这些电极中的不可逆第一循环容量损失显著降低。本发明所提供的粘合剂可用于制备与用常规聚合物粘合剂制备的电极和电池相比具有减小的第一循环不可逆容量损失的电极和电池。
在本申请中：
“一个”、“一种”和“所述”可互换使用，其中“至少一种”意指一种或多种所描述的元素。
“活性的”指能经历锂化反应和脱锂化反应的物质；
“充电”和“进行充电”指为电池提供电化学能量的过程；
“脱锂化”和“脱锂化反应”指将锂从电极材料中移除的过程；
“放电”和“进行放电”指从电池移除电化学能量的过程，例如在使用电池进行所需的工作时；
“插层金属氧化物”指充当主体的金属氧化物，可在室温下电化学可逆地在该主体中嵌入锂和从中提取锂，而不会显著改变起始主体材料的晶体结构；
“锂化”和“锂化反应”指将锂添加到电极材料的过程；
“金属氧化物”指包含至少一种金属元素的化合物，其分子式为MOx；
“负极”指放电过程中发生电化学氧化反应和脱锂化反应的电极(通常称为阳极)；
“非插层金属氧化物”指充当主体的金属氧化物，可在室温下电化学可逆地在该主体中嵌入锂和从中提取锂，并且在此过程中主体材料的结构显著改变；以及
“正极”指放电过程中发生电化学还原反应和锂化反应的电极(通常称为阴极)；
本发明所提供的负极组合物可提供可用于形成锂离子电池的负极的组合物，当该组合物与粘合剂(包括聚丙烯酸锂、聚丙烯酸或聚酰亚胺)混合时，所形成电极与使用常规工艺制备的电极相比可具有一种或多种优点，例如更高的容量、减小的第一循环不可逆损失和更长的使用寿命。特别要关注的是包括如本文所述的具有合适粘合剂的插层或非插层金属氧化物的负极材料。
一个或多个实施例的细节在以下实施方式中示出。根据以下“具体实施方式”和“权利要求书”，本发明的其他特征、目标和优点将显而易见。
具体实施方式
在以下说明中，应当理解，可考虑其他实施例并且可以在不脱离本发明的范围或精神的情况下制备。因此，以下具体实施方式不能理解为具有限制的意义。
除非另外指明，否则在所有情况下，说明书和权利要求书中用来表述特征尺寸、数量和物理特性的所有数字均应理解为由术语“约”来修饰。因此，除非另外指明，否则上述说明书和所附权利要求书中给出的数值参数均为近似值，根据本领域技术人员利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性情况，这些近似值可有所不同。由端点表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、和5)以及在此范围内的任何范围。
本发明提供了用于负极的电极组合物，该电极组合物包含粉末材料和聚合物粘合剂，其中粉末材料包括非插层金属氧化物，其中金该属氧化物能够经历锂化反应和脱锂化反应，并且其中聚合物粘合剂包括聚丙烯酸、聚丙烯酸锂或聚酰亚胺中的至少一种。本发明所提供的电极组合物包含非插层金属氧化物。非插层金属氧化物是这样的一种金属氧化物：可在室温下将锂电化学可逆地嵌入其中和从中提取，并且在该过程中材料结构发生显著改变。即，含金属氧化物材料的原子结构在嵌锂之前和期间是不同的。晶体非插层金属氧化物在嵌锂期间可转化成纳米级金属颗粒和纳米级Li2O颗粒的复合物。可用的非插层金属氧化物的例子包括Fe2O3、CoO、Co3O4、NiO、CuO、MnO和LiFeO2。本发明提供的电极组合物还可包含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钼、铌或钨的氧化物中的至少一种。
对于插层金属氧化物，嵌锂之前以及在嵌锂并将锂完全移除的循环之后，材料的原子结构基本相同。此外，在嵌锂/锂移除过程中，主体材料除了晶格畸变外，其结构不改变。插层金属氧化物负极材料的例子包括LiVO2、Li4Ti5O12、TiO2、WO2和MoO2。可通过掺杂合适的元素来改善这些材料的性能。例如，可通过用其他元素置换一些钒来显著地改善LiVO2电极的容量，如美国专利公开No.2005/0079417、No.2005/0164090和No.2006/0088766(均属Kim等人)中所述。为实现此目的，本发明在另一方面提供了用于负极的电极组合物，其包含粉末材料和聚合物粘合剂，其中粉末材料包括插层金属氧化物，其中金属氧化物能够经历锂化反应和脱锂化反应，并且其中聚合物粘合剂包括聚丙烯酸锂。插层金属氧化物是这样一种金属氧化物，可在室温下电化学可逆地在其中嵌入锂和从中提取锂，而不会显著改变起始主体材料的原子结构。在本公开中，以化学计量法描述的组合物(例如Li4Ti5O12、TiO2、WO2和MoO2)包括掺杂变型，例如Li1.1V0.85Mo0.05O2(其中一些钒已经用钼和锂置换)。
示例性的粉末材料的一维最大长度不超过60μm、不超过40μm、不超过20μm或甚至更小。例如，粉末的最大粒径可以是亚微米级的(即纳米颗粒)、至少1μm、至少2μm、至少5μm、至少10μm或甚至更大。例如，合适粉末的最大维度通常为1μm至60μm、10μm至60μm、20μm至60μm、40μm至60μm、1μm至40μm、2μm至40μm、10μm至40μm、5μm至20μm或10μm至20μm。粉末材料可在粉末颗粒内含有可选的基质形成剂。
示例性的可用于制备本发明的负极的粉末材料包括含钒的金属氧化物粉末，例如在美国专利公开No.2005/0079417、No.2005/0164090和No.2006/0088766(均属Kim等人)，以及美国专利公开No.2007/0166615(Takamuku等人)中描述的那些；含钛的金属氧化物粉末，例如在No.2007/0298321(Larbi等人)和No.6,489,062(Shunji等人)中描述的那些；含钼的金属氧化物粉末，例如在No.6,489,062(Shunji等人)中描述的那些；含铌的金属氧化物粉末，例如在No.5,015,547(Koshiba等人)中描述的那些；含钼或钨的金属氧化物粉末，例如在J.Electrochem.Soc.，134(3)，第638-41页(1987)(Auborn等人)中描述的那些；含铁或钴的金属氧化物粉末，例如在J.Electrochem.Soc.148，第A576页(2001)(Obrovac等人)中描述的那些；它们的组合以及本领域技术人员熟悉的其他粉末材料。
粉末合金颗粒可包括导电涂层。例如，含有金属氧化物的颗粒可涂覆一层导电材料(例如，金属氧化物组合物在颗粒芯中而导电材料在颗粒壳体中)。合适的导电材料包括(例如)碳、铜、银或镍。
示例性的粉末氧化物阳极材料可通过任何已知方法制备，例如，通过在炉中加热前体材料(通常在高于300℃的温度下)制备。对此加热过程中的气氛无限制，此加热过程中的气氛通常可以是空气、惰性气氛、还原气氛(例如含氢气的还原气氛)或气体混合物。对前体材料也无限制。合适的前体材料可以是一种或多种金属氧化物、金属碳酸盐、金属硝酸盐、金属硫酸盐、金属氯化物或它们的组合。这些前体材料可通过磨削、机械研磨、从溶液沉淀来混合，或通过本领域中已知的其他方法混合。前体材料还可以是溶胶-凝胶的形式。焙烧之后，可对氧化物进行进一步加工处理，例如通过机械研磨实现无定形或纳米晶结构、磨削和颗粒定径、涂覆表面涂层，以及通过本领域已知的其他方法来进行处理。示例性的粉末氧化物阳极材料也可以对前体材料进行机械研磨而不焙烧来制备。用这种方式制备的粉末氧化物材料通常具有纳米晶或无定形微结构。合适的研磨可通过使用多种技术来实现，例如垂直球磨、水平球磨或本领域技术人员已知的其他研磨技术。
电极组合物可含有诸如本领域技术人员熟悉的添加剂。电极组合物可包含导电稀释剂以有利于电子从粉末材料转移至集电器。导电稀释剂包括(但不限于)碳(例如，用于负极的炭黑和用于正极的炭黑、片状石墨等)、金属、金属氮化物、金属碳化物、金属硅化物和金属硼化物。代表性的导电碳稀释剂包括炭黑，例如SUPER P和SUPER S炭黑(均得自比利时的MMM Carbon)、SHAWANIGAN BLACK(Chevron Chemical Co.(Houston，TX))、乙炔黑、炉黑、灯黑、石墨、碳纤维、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管以及它们的组合。
电极组合物可包含促进粉末材料或导电稀释剂粘附至粘合剂的增粘剂。增粘剂与粘合剂的组合可帮助电极组合物更好地适应重复锂化反应/脱锂化反应循环过程中粉末材料可能发生的体积变化。本发明提供的粘合剂可提供对金属、合金和金属氧化物的足够好的粘附力，以使得可以不需要加入增粘剂。如果使用增粘剂，则增粘剂可以作为粘合剂的一部分(例如，以添加的官能团的形式)、可以是粉末材料上的涂层、可以加入到导电稀释剂中，或者可以是这些措施的组合。增粘剂的例子包括如美国专利No.7,341,804(Christensen)中描述的硅烷、钛酸盐和膦酸盐。
本发明提供的粘合剂包括锂聚合盐。锂聚合盐包括聚丙烯酸锂(包括聚甲基丙烯酸酯)、聚苯乙烯磺酸锂和聚磺酸锂含氟聚合物。可通过碱性锂与酸性基团的中和作用从相应的丙烯酸或磺酸得到锂聚合盐。常常使用氢氧化锂来中和酸性基团。本专利申请还涵盖通过离子交换用锂置换其他阳离子(例如钠)。例如，可以使用离子交换树脂(例如SKT10L，其可以商品名DIANION得自Mitsubishi Chemical Industries)将钠离子交换为锂离子。
虽然不受理论限制，但据信锂聚合盐可以包覆粉末活性材料并形成离子导电层。由于锂离子电化学电池依赖锂离子的传导性，所以这样做会增强用这些粘合剂制备的电极的性能，使其具有延长的寿命和减小的衰减。另外，据信本发明提供的锂聚合盐可足够薄地包覆粉末活性材料，使得可以保持一定的导电率。最后，据信锂聚合盐可以抑制绝缘SEI(溶剂电解质界面)层的形成，本领域技术人员已知该层会造成锂离子电极在重复循环中过早失效。
以衍生聚合盐的酸的(末端或侧基上的)酸性基团的摩尔当量计，聚丙烯酸锂粘合剂包含至少约50摩尔％、至少约60摩尔％、至少约70摩尔％、至少约80摩尔％、至少约90摩尔％或甚至更多的锂。可以中和的酸性基团包括羧酸、磺酸、膦酸，以及常常存在于聚合物上的具有一个可交换质子的任何其他酸性基团。可用于本发明的商业材料的例子包括全氟磺酸聚合物(例如得自杜邦(Wilmington，DE)的NAPHION)和热塑性离子键聚合物(例如同样得自杜邦的沙林(SURLYN))。其他所关注的材料包括聚酰亚胺锂，例如在美国专利No.6,287,722(Barton等人)中描述的那些。
聚丙烯酸锂可由氢氧化锂中和聚(丙烯酸)而制成。在本专利申请中，聚(丙烯酸)包括丙烯酸或甲基丙烯酸或它们的衍生物的任何聚合物或共聚物，其中共聚物的至少约50摩尔％、至少约60摩尔％、至少约70摩尔％、至少约80摩尔％或至少约90摩尔％是使用丙烯酸或甲基丙烯酸制备的。可用于形成这些共聚物的有用单体包括(例如)具有含1至12个碳原子的烷基(带支链或不带支链)的丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯、丙烯腈、丙烯酰胺、N-烷基丙烯酰胺、N，N-二烷基丙烯酰胺、丙烯酸羟烷基酯、马来酸、丙磺酸内盐等等。特别要关注的是丙烯酸或甲基丙烯酸的水溶性的(尤其在中和作用或部分中和作用之后是水溶性的)聚合物或共聚物。水溶性通常由聚合物或共聚物和/或组合物的分子量决定。聚(丙烯酸)是高水溶性的，并且优选与包含大摩尔份数丙烯酸的共聚物一起使用。聚(甲基丙烯酸)的水溶性稍弱，特别是在较大分子量时。
和粘合剂一样有用的丙烯酸和甲基丙烯酸的均聚物和共聚物的分子量(Mw)可以大于约10,000g/摩尔、大于约75,000g/摩尔或甚至大于约450,000g/摩尔或甚至更大。可用于本发明的均聚物和共聚物的分子量(Mw)小于约3,000,000g/摩尔、小于约500,000g/摩尔、小于约450,000g/摩尔或甚至更小。可以将聚合物或共聚物溶解于水或其他合适的溶剂(例如四氢呋喃、二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺)或一种或多种可与水混溶的其他偶极非质子溶剂中，从而中和聚合物或共聚物上的羧酸基。聚合物或共聚物上的羧酸基(丙烯酸或甲基丙烯酸)可以用氢氧化锂的水溶液滴定。例如，通过滴定20重量％的氢氧化锂水溶液可以中和34重量％的聚(丙烯酸)水溶液。通常，以摩尔计羧酸基团的50％或更多、60％或更多、70％或更多、80％或更多、90％或更多、100％或更多、107％或更多被锂化(用氢氧化锂中和)。当超过100％的羧酸基已经被中和时，意味着已将足够多的氢氧化锂添加到聚合物或共聚物以中和全部基团并且存在过量的氢氧化锂。
同样可以包括在本发明提供的电极组合物的实施例中的聚合物粘合剂包括聚酰亚胺粘合剂。可用的聚酰亚胺粘合剂包括芳族、脂族或脂环族聚酰亚胺粘合剂。通过芳香族二酐与二胺的反应可以制备常规的聚酰亚胺粘合剂。该反应导致芳族聚酰胺酸的形成，并且后续的化学或热环化导致聚酰亚胺的形成。同样可以在本发明提供的电极组合物的一些实施例中使用的脂族或脂环族聚酰亚胺粘合剂包含具有下列结构式的重复单元：
Figure BPA00001259985600081
其中R1是脂族或脂环族，R2是芳族、脂族、脂环族或它们的组合。聚酰亚胺粘合剂在(例如)美国专利公开No.2006/099506(Krause等人)中有所公开。
本发明提供的粘合剂可与其他聚合物材料混合以制备材料的共混物。这样做可以(例如)提高粘附力、提供增强的传导性、改变热特性或影响粘合剂的其他物理特性。然而，本发明的粘合剂可以是非弹性体。非弹性体意味着粘合剂不含有大量的天然橡胶或合成橡胶。合成橡胶包括苯乙烯-丁二烯橡胶以及苯乙烯-丁二烯橡胶的胶乳。例如，本发明的粘合剂含有小于20重量％、小于10重量％、小于5重量％、小于2重量％或甚至更少的天然橡胶或合成橡胶。
在本发明所公开的锂离子电池中可采用多种电解质。代表性的电解质含有一种或多种锂盐以及固体、液体或凝胶形式的带电介质。示例性的锂盐在电池电极可工作的电化学窗口和温度范围内(例如约-30℃至约70℃)保持稳定，能够溶解于所选的带电介质中，并且在所选的锂离子电池中运行良好。示例性的锂盐包括LiPF6、LiBF4、LiClO4、双(乙二酸)硼酸锂、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiAsF6、LiC(CF3SO2)3以及它们的组合。示例性的带电介质在电池电极可工作的电化学窗口和温度范围内保持稳定而不会凝固或沸腾，能够溶解足量的锂盐以使得适量电荷可由正极传送至负极，并且在所选的锂离子电池中运行良好。示例性的固体带电介质包括聚合物介质，例如聚环氧乙烷、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、含氟共聚物、聚丙烯腈、它们的组合以及本领域技术人员熟悉的其他固体介质。示例性的液体带电介质包括碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚丁酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸氟亚乙酯、碳酸氟亚丙酯、γ-丁内酯、二氟乙酸甲酯、二氟乙酸乙酯、二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚(即双(2-甲氧基乙基)醚)、四氢呋喃、二氧戊环、它们的组合以及本领域技术人员熟悉的其他介质。示例性的带电介质凝胶包括美国专利No.6,387,570(Nakamura等人)和No.6,780,544(Noh)中所述的那些。可通过添加合适的助溶剂来改善带电介质的增溶能力。示例性的助溶剂包括与含有所选电解质的锂离子电池相容的芳族材料。代表性的助溶剂包括甲苯、环丁砜、二甲氧基乙烷、它们的组合以及本领域技术人员熟悉的其他助溶剂。电解质可包含本领域技术人员熟悉的其他添加剂。例如，电解质可含有氧化还原化学梭(redox chemical shuttle)，例如美国专利No.5,709,968(Shimizu)、No.5,763,119(Adachi)、No.5,536,599(Alamgir等人)、No.5,858,573(Abraham等人)、No.5,882,812(Visco等人)、No.6,004,698(Richardson等人)、No.6,045,952(Kerr等人)和No.6,387,571(Lain等人)；和美国专利公开No.2005/0221168、No.2005/0221196、No.2006/0263696和No.2006/0263697(均属Dahn等人)中所描述的那些。
本发明提供的电化学电池可通过取如上所述的正极和负极各至少一块并将它们置入电解质中来制备。通常，使用微孔隔板来防止负极与正极直接接触，例如使用得自Celgard LLC(Charlotte，NC)的CELGARD 2400微孔材料。与包含具有常规粘合剂的负极的类似电池相比，用本发明提供的负极和粘合剂制备的电化学电池显示了减少的不可逆容量损失和更少的衰减。
可用于本发明提供的电化学电池的正极可包括(例如)LiCo0.2Ni0.8O2、LiNiO2、LiFePO4、LiMnPO4、LiCoPO4、LiMn2O4和LiCoO2；包含钴、锰和镍的混合金属氧化物的阴极组合物，例如在美国专利No.6,964,828和No.7,078,128(Lu等人)中描述的那些；以及纳米复合材料阴极组合物，例如在美国专利No.6,680,145(Obrovac等人)中描述的那些。其他示例性的正极可包括LiNi0.5Mn1.5O4和LiVPO4F。
本发明提供的电池可用于多种设备中，包括便携式计算机、平板显示器、个人数字助理、移动电话、电动化装置(例如，个人或家用电器和交通工具)、仪器、照明装置(例如，闪光灯)以及加热装置。一个或多个本发明提供的电化学电池可以组合形成电池组。有关可充电锂离子电池和电池组的构造及使用的更多详细资料对本领域内的技术人员将是熟悉的。
下面的实例进一步说明了本发明的目的和优点，但这些实例中列举的具体材料及其量以及其他条件和细节不应被理解为是对本发明的不当限制。
实例
聚(丙烯酸)(PAA，用LiOH中和)溶液的制备
起始物质A：使用磁力搅拌器将15.258g LiOH·H2O(Sigma-Aldrich)与137.610g蒸馏水混合。形成的LiOH·H2O溶液是9.98重量％的LiOH。
起始物质B：25重量％的PAA溶液(Alfa Aesar，Mn 240,000)。将128.457g的材料A添加至88.045g的材料B中。将混合物搅拌过夜。形成的溶液是11重量％的PAA(100％Li盐-不过量地中和所有的酸)粘合剂溶液。
电极制备-实例1至7和比较例1至5
使用含80重量％的活性物质、12重量％的炭黑和8重量％的粘合剂的涂料组合物来制备负极。被测活性物质(AM)包括Fe2O3、FeO、Co3O4和CoO。按照如下方式加工球磨材料：使用Spex 8000高能球磨机(直径12mm的硬化不锈钢球作为混合介质)在氩保护下研磨4g活性物质粉末(Fe2O3粉末或Co3O4粉末)2小时。使用的炭黑为SUPER S炭黑(SS)(比利时的MMM Carbon)。使用的粘合剂包括聚(偏二氟乙烯)(PVDF)、聚(丙烯酸)Li盐(PAA-100％中和)、聚酰亚胺(PI)和羧甲基纤维素钠(CMC)。表1示出了被测电极的组合物。
表1
实例1至7和比较例1至5中的电极的组合物
  实例   活性物质(AM)   炭黑   粘合剂
  1   Fe2O3   SS   PAA(-100％Li盐)
  2   球磨Fe2O3   SS   PAA(-100％Li盐)
  3   Fe2O3   SS   PI
  4   球磨Fe2O3   SS   PI
  5   FeO   SS   PI
  6   球磨Co3O4   SS   PI
  7   CoO   SS   PI
  比较例1   Fe2O3   SS   PVDF
  比较例2   Fe2O3   SS   CMC
  比较例3   球磨Fe2O3   SS   PVDF
  比较例4   球磨Fe2O3   SS   CMC
  比较例5   球磨Co3O4   SS   PVDF
电极制备-实例1至7和比较例1至5
实例1
将0.592g AM、0.089g SS、0.538g PAA(-100％Li盐)溶液(通过上述方法制备的11重量％的水溶液)和1.389g水加入蛋形硬化钢小瓶。使用低能球磨机(改进型Spex 8000研磨机)以每分钟500次的速率摇动混合物半小时。然后通过75μm高的切口棒将形成的浆液浇注在铜箔上并且在90℃温度下在空气中干燥过夜。活性物质的典型载荷是1.58mg/cm2。
实例2
将0.503g AM、0.075g SS、0.457g PAA(100％Li盐)溶液(通过上述方法制备的11重量％的水溶液)和1.313g水加入蛋形硬化钢小瓶。如实例1所述摇动混合物以形成浆液，然后涂覆浆液并干燥。活性物质的典型载荷是1.32mg/cm2。
实例3
将0.518g AM、0.077g SS、0.263g PI溶液(HD Micro PI2525，19.6固体重量％的NMP溶液)和1.400g NMP加入蛋形硬化钢小瓶。如实例1所述摇动混合物以形成浆液，然后涂覆浆液并干燥。活性物质的典型载荷是1.38mg/cm2。
实例4
将0.608g AM、0.091g SS、0.310g PI溶液(HD micro PI2525，19.6固体重量％的NMP溶液)和1.545g NMP加入蛋形硬化钢小瓶。如实例1所述摇动混合物以形成浆液，然后涂覆浆液并干燥。活性物质的典型载荷是1.45mg/cm2。
实例5至7
将0.484g AM、0.073g SS、0.247g PI溶液(HD micro PI2525，19.6固体重量％的NMP溶液)和1.242g NMP加入蛋形硬化钢小瓶。如实例1所述摇动混合物以形成浆液，然后涂覆浆液并干燥。活性物质的典型载荷是1.65mg/cm2。
比较例1
将0.590g AM、0.088g SS、0.655g PVDF溶液(含9重量％KYNAR461的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液)和1.545g NMP加入蛋形硬化钢小瓶。如实例1所述摇动混合物以形成浆液，然后涂覆浆液并干燥。活性物质的典型载荷是1.19mg/cm2。
比较例2
将0.500g AM、0.075g SS、0.050g CMC粉末(Daicel CMC2200)和2.485g水加入蛋形硬化钢小瓶。如实例1所述摇动混合物以形成浆液，然后涂覆浆液并干燥。活性物质的典型载荷是1.00mg/cm2。
比较例3
将0.515g AM、0.077g SS、0.572g PVDF溶液(9重量％的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液，NRC Canada)和1.562g NMP加入蛋形硬化钢小瓶。如实例1所述摇动混合物以形成浆液，然后涂覆浆液并干燥。活性物质的典型载荷是1.07mg/cm2。
比较例4
将0.500g AM、0.075g SS、0.050g CMC粉末(Daicel CMC2200)和2.565g水加入蛋形硬化钢小瓶。如实例1所述摇动混合物以形成浆液，然后涂覆浆液并干燥。活性物质的典型载荷是0.94mg/cm2。
比较例5
将0.484g AM、0.073g SS、0.247g PI溶液(HD micro PI2525，19.6固体重量％的NMP溶液)和1.242g NMP加入蛋形硬化钢小瓶。如实例1所述摇动混合物以形成浆液，然后涂覆浆液并干燥。活性物质的典型载荷是1.65mg/cm2。
测试根据实例1至7和比较例1至5制备的电池
上述电极用作2325型硬币电池中的工作电极，在该电池中使用锂箔(FMC)盘作为参考对电极。将两层微孔聚丙烯(PP)隔板(CELGARD 2500)用于每个硬币电池。使用的电解质是90重量％的碳酸乙二酯(EC)∶碳酸二乙酯(DEC)(体积比为1∶2，Grant Chemical Ferro Division)和10重量％的碳酸氟亚乙酯(FEC，Fujian Chuangxin，中国)组成的混合溶液中的1M LiPF6(Stella，日本)。在封闭式充氩手套式操作箱中组装硬币电池并使其卷合。这些电池以C/20进行头两个循环，然后以C/5进行其余的循环。根据1007mAh/g的比容量计算了C速率。表2列出了循环结果(mAh/g与循环次数)：
表2
实例1至7和比较例1至5的电极循环结果
Figure BPA00001259985600131
Li 1.1 V 0.85 Mo 0.05 O 2 的合成-实例8和比较例6
采用以下方式制备Li1.1V0.85Mo0.05O2：先用手将4.500g的V2O3(Aldrich98％)、2.871g的Li2CO3(Alfa Aesar 99.0％)和0.507g的MoO3(BDHChemicals Ltd.99.5％)一起研磨。然后将研磨过的混合物放置在石墨坩埚中，并在流动的氩气下于管式炉中以1000℃的温度加热12小时。
实例8
将如上所述制备的2.4g Li1.1V0.85Mo0.05O2、0.36g SS、2.18g PAA(100％Li盐)溶液(通过上述方法制备的11重量％的水溶液)和2.86g水加入蛋形硬化钢小瓶。如实例1所述摇动混合物以形成浆液，然后涂覆浆液并干燥。
比较例6
将如上所述制备的2.58g Li1.1V0.85Mo0.05O2、0.21g SS、2.33g PVDF溶液(9重量％的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液，NRC Canada)和0.5g NMP加入蛋形硬化钢小瓶。如实例1所述摇动混合物以形成浆液，然后涂覆浆液并干燥。
测试根据实例8和比较例6制备的电池
上述电极用作2325型硬币电池中的工作电极，在该电池中使用锂箔(FMC)盘作为参考对电极。将两层微孔聚丙烯(PP)隔板(CELGARD 2500)用于每个硬币电池。使用的电解质是90重量％的碳酸乙二酯(EC)∶碳酸二乙酯(DEC)(体积比为1∶2，Grant Chemical Ferro Division)和10重量％的碳酸氟亚乙酯(FEC，Fujian Chuangxin，中国)组成的混合溶液中的1M LiPF6(Stella，日本)。在封闭式充氩手套式操作箱中组装硬币电池并使其卷合。电池在2V和0.025V之间以C/20的速率循环。根据300mAh/g的比容量计算了C速率。表3列出了循环结果(mAh/g与循环次数)：
表3
实例8和比较例6的电极循环结果
Figure BPA00001259985600141
在不脱离本发明范围和实质的前提下，对本发明的各种修改和更改对于本领域技术人员而言是显而易见的。应当理解，本发明并非意图受本文中示出的示例性实施例和实例的不当限制，这些实例和实施例仅以举例的方式提供，本发明的范围仅旨在受本文示出的以下权利要求书的限制。

Claims (17)

1.一种用于负极的电极组合物，包含：
粉末材料；和
聚合物粘合剂，
其中所述粉末材料包含非插层金属氧化物，其中所述金属氧化物能够经历锂化反应和脱锂化反应，并且其中所述聚合物粘合剂包括聚丙烯酸、聚丙烯酸锂或聚酰亚胺中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述粉末材料包含Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mo或W的氧化物中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的组合物，还包含碱金属、碱土金属、稀土金属或它们的组合。
4.根据权利要求2所述的组合物，其中所述金属氧化物包含Fe2O3、CoO或Co3O4中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述粉末材料具有无定形相。
6.一种用于负极的电极组合物，包含：
粉末材料；和
聚合物粘合剂，
其中所述粉末材料包含插层金属氧化物，其中所述金属氧化物能够经历锂化反应和脱锂化反应，并且其中所述聚合物粘合剂包含聚丙烯酸锂。
7.根据权利要求6所述的组合物，其中所述粉末材料包含LiVO2、Li4Ti5O12、TiO2、WO2或MoO2中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述粉末材料包含LiVO2。
9.一种锂离子电化学电池，包括：
正极，
电解质；和
负极，所述负极包含根据权利要求1所述的组合物。
10.根据权利要求9所述的电池，其中所述负极包含Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mo或W的氧化物中的至少一种。
11.一种电池组，包括至少一个根据权利要求9所述的电池。
12.一种锂离子电化学电池，包括：
正极，
电解质；和
负极，所述负极包含根据权利要求6所述的组合物。
13.根据权利要求12所述的电池，其中所述负极包含LiVO2、Li4Ti5O12、TiO2、WO2或MoO2中的至少一种。
14.一种电池组，包括至少一个根据权利要求9所述的电化学电池。
15.一种电池组，包括至少一个根据权利要求12所述的电化学电池。
16.一种电子器件，包括根据权利要求14所述的电池组。
17.一种电子器件，包括根据权利要求15所述的电池组。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103937239A (zh) * 2013-01-23 2014-07-23 达胜科技股份有限公司 聚酰亚胺膜及其聚酰亚胺积层板
CN105702929A (zh) * 2016-03-09 2016-06-22 陕西科技大学 一种锂离子电池用高性能WO2-MoO2复合负极粉体材料的制备方法
CN105895893A (zh) * 2016-03-15 2016-08-24 武汉理工大学 一种锂钼钒氧化物锂离子电池正极材料及其制备方法
CN109792051A (zh) * 2016-06-30 2019-05-21 魁北克电力公司 电极材料及其制备方法
CN114220946A (zh) * 2021-12-13 2022-03-22 广东石油化工学院 一种偏钒酸钠负极极片及其制备方法、钠离子电池

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2395059B (en) 2002-11-05 2005-03-16 Imp College Innovations Ltd Structured silicon anode
GB0601319D0 (en) 2006-01-23 2006-03-01 Imp Innovations Ltd A method of fabricating pillars composed of silicon-based material
GB0601318D0 (en) * 2006-01-23 2006-03-01 Imp Innovations Ltd Method of etching a silicon-based material
US7875388B2 (en) * 2007-02-06 2011-01-25 3M Innovative Properties Company Electrodes including polyacrylate binders and methods of making and using the same
GB0709165D0 (en) 2007-05-11 2007-06-20 Nexeon Ltd A silicon anode for a rechargeable battery
GB0713896D0 (en) 2007-07-17 2007-08-29 Nexeon Ltd Method
GB0713898D0 (en) 2007-07-17 2007-08-29 Nexeon Ltd A method of fabricating structured particles composed of silcon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries
GB0713895D0 (en) 2007-07-17 2007-08-29 Nexeon Ltd Production
US8034485B2 (en) * 2008-05-29 2011-10-11 3M Innovative Properties Company Metal oxide negative electrodes for lithium-ion electrochemical cells and batteries
GB2464157B (en) 2008-10-10 2010-09-01 Nexeon Ltd A method of fabricating structured particles composed of silicon or a silicon-based material
GB2464158B (en) 2008-10-10 2011-04-20 Nexeon Ltd A method of fabricating structured particles composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries
KR101041932B1 (ko) * 2008-10-15 2011-06-16 한국과학기술연구원 이차전지용 전극 및 그 제조 방법과, 이를 이용한 이차전지
WO2010092689A1 (ja) * 2009-02-16 2010-08-19 トヨタ自動車株式会社 リチウム二次電池
GB2470056B (en) 2009-05-07 2013-09-11 Nexeon Ltd A method of making silicon anode material for rechargeable cells
GB2470190B (en) 2009-05-11 2011-07-13 Nexeon Ltd A binder for lithium ion rechargeable battery cells
US9853292B2 (en) 2009-05-11 2017-12-26 Nexeon Limited Electrode composition for a secondary battery cell
EP2553007A4 (en) 2010-03-26 2014-11-19 Univ Hawaii NANOMATERIAL-REINFORCED RESINS AND RELATED MATERIALS
GB201005979D0 (en) 2010-04-09 2010-05-26 Nexeon Ltd A method of fabricating structured particles composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries
GB201009519D0 (en) 2010-06-07 2010-07-21 Nexeon Ltd An additive for lithium ion rechargeable battery cells
GB201014707D0 (en) 2010-09-03 2010-10-20 Nexeon Ltd Electroactive material
GB201014706D0 (en) 2010-09-03 2010-10-20 Nexeon Ltd Porous electroactive material
CN102340029A (zh) * 2011-09-22 2012-02-01 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种用于锂离子电池非水电解液的功能性添加剂
JP6010452B2 (ja) * 2012-02-29 2016-10-19 積水化学工業株式会社 リチウムイオン二次電池
KR20130111819A (ko) 2012-04-02 2013-10-11 삼성에스디아이 주식회사 이차전지용 바인더 조성물, 이를 이용한 이차전지 및 이의 제조방법
KR102204513B1 (ko) 2013-02-05 2021-01-19 에이일이삼 시스템즈, 엘엘씨 합성 고체 전해질 계면을 갖는 전극 재료
JP2014222601A (ja) * 2013-05-13 2014-11-27 三菱レイヨン株式会社 非水二次電池負極用バインダー樹脂、非水二次電池負極用スラリー組成物、非水二次電池用負極、および非水二次電池
US9531004B2 (en) 2013-12-23 2016-12-27 GM Global Technology Operations LLC Multifunctional hybrid coatings for electrodes made by atomic layer deposition techniques
US9564639B2 (en) * 2014-02-12 2017-02-07 GM Global Technology Operations LLC High performance silicon electrodes having improved interfacial adhesion between binder and silicon
DE102014220504A1 (de) 2014-10-09 2016-04-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Additiv für Alkalimetall-basierte, insbesondere Lithium-basierte Energiespeicher
JP2017054251A (ja) * 2015-09-08 2017-03-16 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム
JP6696200B2 (ja) * 2016-02-12 2020-05-20 株式会社豊田自動織機 負極用バインダー、中間組成物、負極電極、蓄電装置、負極電極用スラリー、高分子化合物の製造方法、及び負極電極の製造方法
JP6696210B2 (ja) * 2016-02-18 2020-05-20 株式会社豊田自動織機 負極用バインダー、中間組成物、負極電極、蓄電装置、負極電極用スラリー、高分子化合物の製造方法、及び負極電極の製造方法
US10396360B2 (en) 2016-05-20 2019-08-27 Gm Global Technology Operations Llc. Polymerization process for forming polymeric ultrathin conformal coatings on electrode materials
US11289700B2 (en) 2016-06-28 2022-03-29 The Research Foundation For The State University Of New York KVOPO4 cathode for sodium ion batteries
PL3507845T3 (pl) * 2016-09-02 2021-07-19 Eocell Limited Materiał kompozytowy krzem-tlenek krzemu-lit z kompensacją zmiany objętości mający nanocząstki krzemu wbudowane w matrycę kompozytową krzem: krzemianu litu i cykliczne procesy produkcyjne ex-situ
US10164245B2 (en) 2016-09-19 2018-12-25 GM Global Technology Operations LLC High performance silicon electrodes having improved interfacial adhesion between binder, silicon and conductive particles
US11367874B2 (en) 2017-04-14 2022-06-21 Northwestern University Metal-substituted metal oxide materials for lithium ion batteries
EP3644419A4 (en) * 2017-06-19 2021-03-03 Zeon Corporation COMPOSITION OF BINDER FOR ELECTROCHEMICAL ELEMENT, COMPOSITION FOR ELECTROCHEMICAL ELEMENT, ELECTRODE FOR ELECTROCHEMICAL ELEMENT, AND ELECTROCHEMICAL ELEMENT
US11228037B2 (en) 2018-07-12 2022-01-18 GM Global Technology Operations LLC High-performance electrodes with a polymer network having electroactive materials chemically attached thereto
US10868307B2 (en) 2018-07-12 2020-12-15 GM Global Technology Operations LLC High-performance electrodes employing semi-crystalline binders
CN110212187A (zh) * 2019-06-13 2019-09-06 燕山大学 一种钛酸锂/板钛矿复合物及其制备方法和应用
CN110911644A (zh) * 2019-10-30 2020-03-24 深圳市卓能新能源股份有限公司 一种锂离子正极涂层及锂离子电池
JP6860740B1 (ja) 2020-04-27 2021-04-21 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 カーボンナノチューブ分散液、それを用いた二次電池電極用組成物、電極膜、および二次電池。
TWI821118B (zh) * 2023-02-14 2023-11-01 台灣立凱電能科技股份有限公司 高電壓複合式正極材料及其製造方法

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5296318A (en) * 1993-03-05 1994-03-22 Bell Communications Research, Inc. Rechargeable lithium intercalation battery with hybrid polymeric electrolyte
CA2244979C (fr) 1996-12-30 2008-05-06 Hydro-Quebec Conducteurs protoniques sous forme liquide
US5888672A (en) * 1997-02-12 1999-03-30 Gustafson; Scott D. Polyimide battery
EP0949702B1 (en) * 1998-03-17 2003-08-20 Asahi Glass Company Ltd. Secondary battery power source
US6489062B1 (en) * 1998-12-24 2002-12-03 Seiko Instruments Inc. Non-aqueous electrolyte secondary battery having heat-resistant electrodes
US6287722B1 (en) * 1999-03-02 2001-09-11 E. I. Du Pont Nemours And Co. Continuous melt process for fabricating ionically conductive articles
JP3730491B2 (ja) * 1999-07-28 2006-01-05 三菱化学株式会社 制御電極表面を有する電池
US6759164B2 (en) * 2000-11-29 2004-07-06 Wilson Greatbatch Ltd. Use of heat-treated electrodes containing a polyamic acid-PVDF binder mixture
US6797019B2 (en) * 2000-12-15 2004-09-28 Wilson Greatbatch Ltd. Electrochemical cell having an electrode of silver vanadium oxide coated to a current collector
EP1361194B1 (en) 2001-01-25 2014-06-25 Hitachi Chemical Company, Ltd. Artificial graphite particle and method for producing the same, nonaqueous electrolyte secondary battery negative electrode and method for producing the same, and lithium secondary battery
US6790561B2 (en) * 2001-03-15 2004-09-14 Wilson Greatbatch Ltd. Process for fabricating continuously coated electrodes on a porous current collector and cell designs incorporating said electrodes
US6727019B2 (en) 2001-03-22 2004-04-27 Ilion Technology Electrochemical cell having an ionomer binder of Li-AMPS and associated fabrication
JP4225727B2 (ja) * 2001-12-28 2009-02-18 三洋電機株式会社 リチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池
JP2003282147A (ja) 2002-03-26 2003-10-03 Toshiba Battery Co Ltd リチウムイオン二次電池
JP4033720B2 (ja) * 2002-06-19 2008-01-16 三洋電機株式会社 リチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池
US7341804B2 (en) * 2002-09-20 2008-03-11 3M Innovative Properties Company Anode compositions having an elastomeric binder and an adhesion promoter
JP2004127535A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Sanyo Electric Co Ltd リチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池
JP4614625B2 (ja) * 2002-09-30 2011-01-19 三洋電機株式会社 リチウム二次電池の製造方法
FR2852148B1 (fr) * 2003-03-07 2014-04-11 Batscap Sa Materiau pour electrode composite, procede pour sa preparation
US20040191621A1 (en) * 2003-03-24 2004-09-30 Medtronic, Inc. Polyimide protected battery feedthrough
EP1511101B1 (en) * 2003-08-21 2015-05-27 Samsung SDI Co., Ltd. Negative active material for non-aqueous electrolyte battery, method of preparing same, and non-aqueous electrolyte battery comprising same
KR100570648B1 (ko) * 2004-01-26 2006-04-12 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 그의 제조 방법 및 그를포함하는 리튬 이차 전지
KR100717780B1 (ko) * 2004-10-27 2007-05-11 삼성에스디아이 주식회사 비수계 전해질 이차 전지용 음극 활물질, 그의 제조 방법및 그를 포함하는 비수계 전해질 이차 전지
US8105714B2 (en) * 2004-10-29 2012-01-31 Medtronic, Inc. Lithium-ion battery
US7972725B2 (en) * 2004-11-08 2011-07-05 3M Innovative Properties Company Polyimide electrode binders
US7615314B2 (en) * 2004-12-10 2009-11-10 Canon Kabushiki Kaisha Electrode structure for lithium secondary battery and secondary battery having such electrode structure
KR100657951B1 (ko) 2005-02-18 2006-12-14 삼성에스디아이 주식회사 양극 활물질, 그 제조 방법 및 이를 채용한 양극과 리튬 전지
JP4707426B2 (ja) * 2005-03-23 2011-06-22 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
JP4794893B2 (ja) 2005-04-12 2011-10-19 パナソニック株式会社 非水電解液二次電池
JP2006339093A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 巻回型非水電解液二次電池およびその負極
DE102005037385B4 (de) * 2005-08-08 2011-05-26 Faurecia Autositze Gmbh Sitz einer hinteren Sitzreihe eines Kraftfahrzeuges
US7641946B2 (en) * 2005-08-08 2010-01-05 Nitto Denko Corporation Adhesive film and image display device
JP5101010B2 (ja) * 2005-12-21 2012-12-19 三星エスディアイ株式会社 リチウム二次電池用の負極活物質及びリチウム二次電池並びにリチウム二次電池用の負極活物質の製造方法
FR2902929B1 (fr) 2006-06-26 2009-05-22 Commissariat Energie Atomique Dispersion aqueuse a base d'amidon et d'oxyde mixte de lithium et de titane, pour une electrode d'accumulateur au lithium.
EP2122723B1 (en) * 2007-02-06 2017-04-12 3M Innovative Properties Company Electrodes including novel binders and methods of making and using the same
JP2008251527A (ja) * 2007-03-02 2008-10-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池
US8034485B2 (en) * 2008-05-29 2011-10-11 3M Innovative Properties Company Metal oxide negative electrodes for lithium-ion electrochemical cells and batteries

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103937239A (zh) * 2013-01-23 2014-07-23 达胜科技股份有限公司 聚酰亚胺膜及其聚酰亚胺积层板
CN105702929A (zh) * 2016-03-09 2016-06-22 陕西科技大学 一种锂离子电池用高性能WO2-MoO2复合负极粉体材料的制备方法
CN105702929B (zh) * 2016-03-09 2018-02-09 陕西科技大学 一种锂离子电池用高性能WO2‑MoO2复合负极粉体材料的制备方法
CN105895893A (zh) * 2016-03-15 2016-08-24 武汉理工大学 一种锂钼钒氧化物锂离子电池正极材料及其制备方法
CN105895893B (zh) * 2016-03-15 2018-07-17 武汉理工大学 一种锂钼钒氧化物锂离子电池正极材料及其制备方法
CN109792051A (zh) * 2016-06-30 2019-05-21 魁北克电力公司 电极材料及其制备方法
CN109792051B (zh) * 2016-06-30 2023-08-04 魁北克电力公司 电极材料及其制备方法
CN114220946A (zh) * 2021-12-13 2022-03-22 广东石油化工学院 一种偏钒酸钠负极极片及其制备方法、钠离子电池

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