CN1574425A - 用于锂电池的阳极组合物及使用它的阳极和锂电池 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于锂电池的阳极组合物,以及使用该阳极组合物的阳极和锂电池。该阳极组合物能提高阳极和电池特性,同时使用对人体无害的水作为溶剂。该阳极组合物包括阳极活性材料、合成橡胶粘合剂、基于纤维素的分散剂和水溶的阴离子聚合电解质。

Description

用于锂电池的阳极组合物及使用它的阳极和锂电池
发明背景
本申请要求享受于2003年6月20日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请2003-40085号的权利,该专利申请在此引入作为参考。
发明领域
总的来说,本发明涉及锂电池。更具体地,本发明涉及用于锂电池的阳极组合物,该组合物能提高阳极特性和电池特性,同时使用水作为溶剂,并还涉及使用该组合物的阳极和锂电池。
相关技术的描述
近年来,随着便携式电子设备如个人数据助理(PDAs)、便携式电话和笔记本电脑在各种领域被广泛地使用,驱动这些电子设备的电池变得更小、更薄、更轻和品质更佳。
由于具有诸如重量轻和高能量密度的优点,锂电池被用作许多便携式电子设备的主要驱动源。与所有电池相同,锂电池具有阳极和阴极,它们均由电活性材料组成。用于形成阴极的活性材料(下面称为阴极活性材料)可以是含锂过渡金属氧化物比如LiCoO2和LiNiO2或硫族化合物比如MoS2。由于它们具有层状的晶体结构,这些化合物能允许锂离子可逆地嵌入或脱出,从而被广泛地用作锂电池的阴极活性材料。
用作锂电池的阳极的活性材料(下面称为阳极活性材料)是锂金属。但是,在锂电池充电/放电循环期间锂金属被嵌入和脱出时,有时针状的锂枝状晶体会反复地沉积于阳极表面。这些针状的锂枝状晶体不仅会降低电池的充电/放电效率,而且可与阴极接触,从而导致内部短路。
考虑到这些问题,已有建议另选阳极活性材料。例子有:能让锂可逆嵌入/脱出的锂合金,金属粉末,含碳材料如石墨,金属氧化物,或金属硫化物。但是,当在使用锂合金板作为阳极的锂电池中重复充电/放电循环时,由于合金板粉末化而使得集电效率降低,从而损坏电池的充电/放电循环特性。
由于这些缺点,阳极板不能仅由金属粉末、含碳材料、金属氧化物或金属硫化物制成。因而,通常加入粘合剂。例如,可行的阳极是由含碳阳极活性材料和弹性的、基于橡胶的聚合物粘合剂的混合物制成的。
当金属氧化物或金属硫化物被用作基础阳极活性材料时,除了粘合剂外,还可使用导电材料以增强电池的充电/放电特性。一般,用于阳极的含碳材料被碾碎成粉末并与粘合剂混合,制成阳极板。然后,基于橡胶的聚合物被用作粘合剂,以包裹含碳材料微粒,但这会使锂离子的嵌入和脱出反应变得困难。结果,锂电池的高效放电特性被显著降低。
另一个缺点是,不管所用含碳材料的类型和形状,仅使用常用的粘合剂而不用其它的添加剂,会使含碳材料与由金属制成的金属基底之间的粘附力差。作为补偿,需要大量的粘合剂。含碳材料可被粘合剂覆盖,但这会降低电池的高效放电特性。另一方面,如果为了维持放电特性而使用少量的粘合剂,那么阳极活性材料层会与基底分离。但是,这种构造使得难于形成阳极板并且增加了形成低劣阳极板的可能性。在这点上,注意力集中在了寻找一种能增加含碳阳极活性材料与基底的粘附力,同时避免在锂电池中过量使用粘合剂的替代方法。一种以前尝试的解决方案披露了一种用于阳极的混合粘合剂,它包括聚酰胺酸和选自聚酰胺树脂、聚乙烯吡咯烷酮和羟烷基纤维素的至少一种聚合物,用以确保有长的寿命周期并增强安全性。
但是,由于在干燥阳极板期间,在200-400℃的热处理温度下,用于混合粘合剂的聚酰胺酸一定会被除去,因而生产方法复杂并且在生产过程中阳极的物理性质可能会改变。因而,建议聚乙烯吡咯烷酮和苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)的混合粘合剂作为阳极的替代粘合剂材料。但是,由于其对两种材料间的粘附力强度差异,使用该混合粘合剂会降低阳极的均一性,并导致在充电/放电循环期间阳极活性材料分离或使固体成分松散。
另外,生产阳极组合物的粘合剂通常需要有机溶剂比如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP),它对人是有害的。因此,由于阳极生产方法复杂,需要多步骤处理和设备,以及污染物如有机溶剂排放带来的环境污染,出现了问题。为了解决上述问题,提出了一种制备含水阳极活性材料的悬浮液的方法,该悬浮液含有作为溶剂的水和水溶的SBR粘合剂。但是,该方法的一个缺点是,少量使用仅基于SBR的粘合剂会导致上述粘附力和阳极特性的降低,因为SBR的点接触粘附性能以及与活性材料的接触面积小导致SBR粘合剂的粘附力弱。结果,仅使用SBR粘合剂会导致活性材料从电极板上分离或降低活性材料间的粘附力。因而,仅使用SBR粘合剂会降低锂电池的充电/放电循环特性。
发明概述
本发明提供了一种用于锂电池的含水阳极组合物。本发明的含水阳极组合物对环境友好并且提供改善的悬浮液分散性,以及提高了一个或多个阳极活性材料与阳极板间的粘附力。另外,本发明提供一种由该阳极组合物制成的阳极。本发明还提供使用本发明的含水阳极组合物制成的阳极的锂电池。
附图简介
图1图示了使用根据实施例1和对比实施例1制造的阳极的锂蓄电池的低温放电容量特性。
图2图示了使用根据实施例1-3和对比实施例1和2制造的阳极的锂蓄电池的寿命周期特性。
本发明的详细描述
提供了一种阳极特性和电池性能有所改善的锂电池,特别是具有高能量密度和优异的低温容量特性和周期特性。例如,在一个实施方案中,水溶的阴离子聚合电解质被加入使用水作为溶剂的含水阳极组合物中,从而增加了悬浮液分散性和阳极活性材料与阳极板间的粘附力。
在一个实施方案中,合成橡胶粘合剂、水、基于纤维素的分散剂和水溶的阴离子聚合电解质与阳极活性材料混合以制备阳极组合物,该阳极组合物被用于制造锂电池。由于含有水溶的阴离子聚合电解质的阳极组合物能比常用方法更有效的分散,从而增强了阳极活性材料与阳极板间的粘附力并增加了阳极中阳极活性材料的量。粘附力的增强和阳极活性材料量的增加使得生产具有优异电池特性的锂电池成为可能。
根据本发明的一个实施方案,作为阳极组合物一组分的阳极活性材料可以是,但不局限于,含碳材料如天然石墨、人造石墨、焦炭或碳纤维。可替代的,阳极活性材料可以是含有一个或多个选自能形成锂基合金的Al、Si、Sn、Ag、Bi、Mg、Zn、In、Ge、Pb和Ti的化合物。在另一个实施方案中,阳极活性材料可以是含碳材料和含有一个或多个选自Al、Si、Sn、Ag、Bi、Mg、Zn、In、Ge、Pb和Ti的化合物的络合物。在另一个实施方案中,阳极活性材料是含锂氮化物。
阳极活性材料对电池性能起到重要的作用,并且为了提高电池性能,其在阳极组合物中应占主要。在本文中,阳极活性材料用量为90-99重量%,基于阳极组合物的总量。如果阳极活性材料的量低于90重量%,电池性能会由于缺少阳极活性材料而降低。另一方面,如果超过99重量%,阳极活性材料的分散性和粘附力会下降。
对锂电池的阳极集电器没有限制,只要它是在锂电池中不会发生化学反应的导电体。作为例证地,阳极集电器可由不锈钢、镍、铜、钛或铜合金制成。可替代地,它可由涂敷了碳、镍、钛或银的铜或不锈钢制成。
在一个实施方案中,含水阳极组合物中所含的水溶的阴离子聚合电解质是在其聚合链上含有离解基团的聚合物或是与该聚合物性质相似的化合物。换句话说,水溶的阴离子聚合电解质是当离解基团(如钠离子或氢离子)在溶剂如水中离解时,分子带负电荷的化合物。本发明的实施方案使用水溶的阴离子聚合电解质通过阳极组合物中带负电荷的粒子间的电子相互排斥作用增加分散性。适宜的水溶的阴离子聚合电解质的例子有柠檬酸,柠檬酸盐,酒石酸,酒石酸盐,琥珀酸,琥珀酸盐,聚(甲基)丙烯酸,聚(甲基)丙烯酸盐,以及它们的混合物。为了增加在水中的溶解性,水溶的阴离子聚合电解质可以是上述物质的钠盐或铵盐。
在多个实施方案中,水溶的阴离子聚合电解质的用量为约0.1-4.0重量%,优选0.2-2.0重量%,基于阳极组合物的总量。如果水溶的阴离子聚合电解质的用量少于约0.1重量%,则不能获得足够的添加效果。另一方面,如果超过约4重量%,则粘度增加且不能进一步增加分散性,这不适于制备阳极活性材料悬浮液。
本发明的锂电池的阳极组合物中所含的合成橡胶粘合剂例如可以是苯乙烯丁二烯橡胶,腈丁二烯橡胶,(甲基)丙烯酸甲酯丁二烯橡胶,氯丁二烯橡胶,羧基改性的苯乙烯丁二烯橡胶,改性的聚有机硅氧烷聚合物,或它们的混合物。
合成橡胶粘合剂与水溶的阴离子聚合电解质混合使用,可减少由于阳极活性材料的粘附力差导致的阳极活性材料分层和内部短路。由此,锂电池的充电/放电循环特性得以增强。此外,由于含水阳极组合物的分散性好,阳极活性材料的量增加,这使得生产具有高能量密度和良好安全性的锂电池成为可能。
合成橡胶粘合剂的用量为约0.1-4.0重量%,优选约1.0-3.0重量%,基于阳极组合物的总量。如果合成橡胶粘合剂的用量少于约0.1重量%,则阳极活性材料会脱离阳极集电器。这使得难于制造阳极板并且增加了形成低劣阳极板的可能性。另一方面,如果超过4.0重量%,则阳极被合成橡胶粘合剂覆盖,使得阳极的内部电阻增加并且降低了电池的放电容量效率。
在一个实施方案中,阳极组合物中所含的基于纤维素的分散剂是羧甲基纤维素,羧乙基纤维素,氨乙基纤维素,乙氧基纤维素,或它们的混合物。为了增加在水中的溶解性,基于纤维素的分散剂可以是上述物质的钠盐或铵盐。
在一个示例中,基于纤维素的分散剂的用量为约0.1-4.0重量%,优选约1.0-3.0重量%,基于阳极组合物的总量。如果基于纤维素的分散剂的用量少于约0.1重量%,则阳极组合物的粘度会很低,这会使涂撒困难。另一方面,如果超过4.0重量%,则阳极组合物的粘度增加,并且阳极活性材料的悬浮液不适于作为涂敷材料。为了消除该问题,需要减少阳极活性材料的用量。但是,减少阳极活性材料的用量会有损阳极特性。
为了生产高容量的锂电池,每单位重量或体积的活性材料的量应尽可能高。在本发明的一个实施方案中,向阳极组合物中添加水溶的阴离子聚合电解质能增加阳极组合物的分散性(如导致更大量的活性材料沉积)。阳极组合物中活性材料量的增加,反过来又增强了锂电池的性能。
为了增加粘合剂的粘附力以及活性材料的分散性,本发明的一个实施例将合成橡胶粘合剂与水溶的阴离子聚合电解质以及基于纤维素的分散剂混合使用。这导致锂电池具有增高的性能。
现在将详细地介绍根据本发明的一个实施方案生产锂电池的方法。
首先,根据生产锂电池常用的方法制备阴极板。为此,将阴极活性材料和粘合剂溶于溶剂中。所得混合物中再加入增塑剂或导电材料,制得阴极组合物。然后铝箔被包裹上阴极组合物并干燥,制得阴极板。阴极活性材料可以是一种或多种选自下述的材料:锂金属复合氧化物,硫元素,溶有Li2Sn(n≥1)的硅铅铀矿,有机硫,和(C2Sx)y其中x为2.5-20且y≥2。
根据本发明的阳极板通过实施例1所示的方法制备,描述如下。
现在将解释在本发明制备过程中使用的电解质的制备方法。
在本文中使用的电解质所含的锂盐没有特别的限制,只要在有机溶剂中它能离解出锂离子。例如,该锂盐可以是至少一种选自下述的锂盐:高氯酸锂(LiClO4),四氟硼酸锂(LiBF4),六氟磷酸锂(LiPF6),三氟甲烷磺酸锂(LiCF3SO3),和二三氟甲烷磺酰胺锂(LiN(CF3SO2)2)。在一个实施方案中,锂盐的浓度为约0.5-2.0M。如果锂盐的浓度超出该给出的范围,则离子的电导率会不足。含有上述无机盐的有机电解质能允许锂离子在阴极和阳极间移动。
在本文中描述的本发明实施方案中所用的电解质中所含的有机溶剂可以是一种或多种选自下述的:聚甘醇二醚化合物,二氧戊环化合物,碳酸酯化合物,2-氟苯,3-氟苯,4-氟苯,二甲氧基乙烷,和二乙氧基乙烷。
聚甘醇二醚化合物可以是一种或多种选自下述的:二(乙二醇)二甲醚,二(乙二醇)二乙醚,三(乙二醇)二甲醚,三(乙二醇)二乙醚。
二氧戊环化合物可以是一种或多种选自下述的:1,3-二氧杂环戊烷,4,5-二乙基-二氧杂环戊烷,4,5-二甲基-二氧杂环戊烷,4-甲基-1,3-二氧杂环戊烷,和4-乙基-1,3-二氧杂环戊烷。
碳酸酯化合物可以是一种或多种选自下述的:碳酸亚甲酯,碳酸亚乙酯,碳酸亚丙酯,碳酸二乙酯,碳酸二甲酯,γ-丁内酯,碳酸二甲酯,碳酸甲乙酯,碳酸二乙酯,和碳酸亚乙烯酯。
在一个实施方案中,有机溶剂是碳酸亚乙酯(EC)、碳酸乙甲酯(EMC)、碳酸亚丙酯(PC)和氟苯(FB)的混合物;或二甘醇二甲醚(DGM)、二甲氧基乙烷(DME)和1,3-二氧戊烷(DOX)的混合物。
有机溶剂的用量可以是在锂电池中的常规用量。
根据本发明的锂电池可以利用本领域普通技术人员已知的任何一种常用方法生产,只要阴极板、阳极板和电解质按上面描述的生产。
例如,锂电池可根据下述非限制性的三种方法生产。其它方法也可以使用。但是,将介绍三种说明性的方法。在一种方法中,含有阳极、隔板和阴极的电极装置被装入电池箱中,随后加入由上述制成的电解质。在另一种方法中,用于基体形成的聚合物树脂与本发明的电解质混合,形成聚合电解质组合物,将聚合电解质组合物涂敷在电极或隔板上,形成电极装置,随后电极装置被装入电池箱中用以生产锂电池。在另一种方法中,用聚合物树脂的预聚物或聚合单体用于基体形成,将含有预聚物或聚合单体和本发明电解质的聚合电解质组合物涂敷在电极或隔板上,形成电极装置,随后电极装置被装入电池箱中,然后加热或光化射线辐射电池箱,使得预聚物或聚合单体聚合,生产得到锂电池。
一般,对在上述方法中使用的隔板没有特别的限制,只要它能用于锂电池。但是,在一个实施方案中,使用了对电解离子移动低阻力且具有好的保持电解液能力的隔板。在另一个实施方案中,使用了由玻璃纤维、聚酯、特氟隆、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、PE/PP、PE/PP/PE、PP/PE/PP或它们的混合物制成的无织物或织物隔板。可替代地,隔板可以是聚乙烯和/或聚丙烯多孔膜,它几乎不与有机溶剂反应,从而更加安全。
在上述方法中用于基体形成的聚合物树脂没有特别的限制。可使用任何用于电极板的粘合剂材料,例如聚偏二氟乙烯/六氟丙烯共聚物,聚偏二氟乙烯,聚丙烯腈,聚甲基丙烯酸甲酯,或它们的混合物。
用于基体形成的聚合物树脂还可以包含填充剂如硅石、高岭土和矾土,以增加聚合电解质的机械强度。用于基体形成的聚合物树脂还可以包含增塑剂。
在本文中,对于含有电解质的锂电池的类型没有特别的限制。例如可使用原电池,蓄电池和锂硫电池。
在本文中,对于含有根据本发明生产的电解质的锂电池的形状没有特别的限制。例如可使用棱形锂电池和圆柱形锂电池。
下面将用实施例和对比实施例更具体的描述本发明。但下述实施例仅用于说明而对本发明没有限制。
实施例1
在水中加入97重量%的天然石墨,1.0重量%的羧甲基纤维素(CMC),1.0重量%的苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)和1.0重量%的聚(甲基丙烯酸)(Aldrich),并用陶瓷球球磨约10小时。用300μm的刮刀将混合物涂撒到铜箔上,并在约90℃烘箱内干燥约10小时,得到阳极板。阳极板经辊压并切割成预定的大小,得到厚度为120μm的阳极板样品。
实施例2
除了在水中加入97重量%的天然石墨,1.0重量%的CMC,1.0重量%的SBR和1.0重量%的聚(丙烯酸)(Aldrich)外,用与实施例1相同的方式制备阳极板样品。
实施例3
除了在水中加入95重量%的天然石墨,2.0重量%的CMC,2.0重量%的SBR和1.0重量%的聚(甲基丙烯酸)(Aldrich)外,用与实施例1相同的方式制备阳极板样品。
实施例4
除了在水中加入96重量%的天然石墨,1.5重量%的CMC,1.0重量%的SBR,0.9重量%的柠檬酸盐和0.6重量%的酒石酸(Aldrich)外,用与实施例1相同的方式制备阳极板样品。
实施例5
除了在水中加入97重量%的天然石墨,1.0重量%的CMC,1.0重量%的SBR和1.0重量%的聚(丙烯酸钠盐)(Aldrich)外,用与实施例1相同的方式制备阳极板样品。
实施例6
除了在水中加入97重量%的天然石墨,1.0重量%的CMC,1.0重量%的甲基丙烯酸甲酯丁二烯橡胶和1.0重量%的聚(甲基丙烯酸)(Aldrich)外,用与实施例1相同的方式制备阳极板样品。
对比实施例1
除了在水中加入97重量%的天然石墨,1.5重量%的CMC,1.5重量%的SBR外,用与实施例1相同的方式制备阳极板样品。
对比实施例2
除了在水中加入98重量%的天然石墨,1.0重量%的CMC,1.0重量%的SBR外,用与实施例1相同的方式制备阳极板样品。
制备1:锂电池
将96重量%的LiCoO2,作为粘合剂的2重量%的聚(偏二氟乙烯)(PVDF),和作为传导剂的2重量%的炭黑(产品名:Supper-P)混合在一起,并向其中加入100ml的N-甲基吡咯烷酮(NMP)。所得混合物在200ml的塑料瓶中用陶瓷球球磨约10小时,用250μm的刮刀将混合物涂撒到15μm厚的铝箔上,并在约110℃的烘箱内干燥约12小时,以完全蒸发NMP。然后,所得阴极板经辊压并切割成预定的大小,得到厚度为95μm的阴极板样品。
厚度为20μm的聚乙烯/聚丙烯多孔膜(Celgard Inc.:产品号#:2300)被用作隔板。
将多孔膜放入阴极板样品和根据实施例1-6和对比实施例1和2的每个阳极板样品之间,并且将其螺旋卷曲得到胶卷结构的电池装置。随后,电池装置被装入圆柱形电池箱中并且无水电解质被注入该圆柱形电池箱然后密封,得到1,800mAh级的锂蓄电池。
同时,5.3g的含有1.1M LiPF6的碳酸亚乙酯(EC)、碳酸乙甲酯(EMC)、碳酸亚丙酯(PC)和氟苯(FB)(EC/EMC/PC/FB=30/55/5/10,体积比)的混合有机溶剂被用作无水电解质。
评价1:放电容量
在-10℃下,用0.2库仑(C)的电流评价根据制备1得到的锂电池的放电容量,并且结果示于图1。从图1可以看出,使用实施例1的阳极板样品的锂电池在低温下显示出好的容量特性。这表明阳极板的电特性通过聚甲基丙烯酸酯的分散增强作用而增强,聚甲基丙烯酸酯被用作实施例1中的水溶的阴离子聚合电解质。在图1和2中,“E”表示实施例且“CE”表示对比实施例。
评价2:粘附力
为了评价粘附力,将不锈钢棒(直径4mm)垂直地放在实施例1-6和对比实施例1和2的阳极板样品上,并且用变化垂直重力的棒刮阳极样品。当涂敷膜从铜箔上剥离时测量垂直重力,并在下表1中给出了涂敷膜的剥离力结果。
              表1
    样品     粘附力(gf/mm)
    实施例1     0.9014
    实施例2     0.9073
    实施例3     0.9253
    实施例4     0.9007
    实施例5     0.9373
    实施例6     0.9168
    对比实施例1     0.5207
    对比实施例2     0.5138
评价3:寿命周期特性
评价了根据制备1得到的锂蓄电池的寿命周期特性,并且结果示于图2。图2显示了具有标准1,800mAh放电容量的锂蓄电池在以1库仑速率充放电的200次循环过程中放电容量的变化。从图2可以看出,使用实施例1-3的阳极板样品的锂蓄电池在经200次循环后放电容量仍维持在约1,620mAh或更高,它们与使用对比实施例1和2的阳极板样品的锂蓄电池相比,具有优异的放电容量维持率,即寿命周期。
在下表2中给出了结果。表2显示了根据制备1得到的具有标准1,800mAh放电容量的锂蓄电池在经过以1库仑速率充放电的200次循环后的放电容量,以及与标准放电容量的放电容量百分比。
表2
    样品     200次循环后的放电容量(mAh)     200次循环后对标准容量(1,800mAh)的放电容量%
  实施例1     1,620     90.0
  实施例2     1,630     90.6
  实施例3     1,648     91.6
  对比实施例1     1,471     81.7
  对比实施例2     1,409     78.3
从表2中看出,与使用对比实施例1和2的阳极板样品的锂蓄电池相比,使用实施例1-3的阳极板样品的锂蓄电池在200次循环后显示出显著提高的寿命周期特性。从上述结果中可以看出,含有水溶的阳离子聚合电解质的阳极组合物对基底的粘附力增加,如上述表1所示,这提高了锂电池的寿命周期和其它特性。
从上述描述中可明显看出,根据本发明的锂电池阳极组合物含有水溶的阴离子聚合电解质、合成橡胶粘合剂和基于纤维素的分散剂,用以增强悬浮液的分散性和对阳极板的粘附力。由此可避免在反复充电/放电循环期间由于内部电池电阻增加和阳极板粘附力下降而导致的阳极板脱离和内部短路,从而使锂电池具有长的寿命周期。此外,本发明的阳极组合物能确保阳极内阳极活性材料的量增加。本发明的阳极组合物悬浮液的高分散性还确保了在低温下的良好电池容量特性。
例如,本发明的锂电池使用了含有对人体无害的水作为溶剂的含水阳极组合物。因此,不必回收溶剂并且减少了环境污染。另外,本发明的锂电池可有效地用作便携式电子设备如便携式电话、PDA和笔记本电脑以及常规电子设备的能源。
尽管本发明已用其具体实施例进行了详细描述,但是可以理解,在不脱离由下述权利要求限定的本发明精神和范围的前提下,本领域普通技术人员可作出各种形式和细节的变化。

Claims (20)

1.一种用于锂电池的阳极组合物,该阳极组合物含有:
阳极活性材料;
合成橡胶粘合剂:
基于纤维素的分散剂;和
水溶的阴离子聚合电解质。
2.如权利要求1的阳极组合物,其中阳极活性材料的用量是90-99重量%,合成橡胶粘合剂的用量是0.1-4.0重量%,基于纤维素的分散剂的用量是0.1-4.0重量%,以及水溶的阴离子聚合电解质的用量是0.1-4.0重量%。
3.如权利要求1的阳极组合物,其中水溶的阴离子聚合电解质选自柠檬酸,酒石酸,琥珀酸,聚(甲基)丙烯酸,它们的盐以及它们的混合物。
4.如权利要求1的阳极组合物,其中水溶的阴离子聚合电解质选自钠盐和铵盐。
5.如权利要求1的阳极组合物,其中合成橡胶粘合剂选自苯乙烯丁二烯橡胶,腈丁二烯橡胶,(甲基)丙烯酸甲酯丁二烯橡胶,氯丁二烯橡胶,羧基改性的苯乙烯丁二烯橡胶,改性的聚有机硅氧烷聚合物,和它们的混合物。
6.如权利要求1的阳极组合物,其中基于纤维素的分散剂选自羧甲基纤维素,羧乙基纤维素,氨乙基纤维素,乙氧基纤维素,和它们的混合物。
7.如权利要求6的阳极组合物,其中基于纤维素的分散剂选自钠盐和铵盐。
8.如权利要求1的阳极组合物,其中阳极活性材料选自天然石墨、人造石墨、焦炭和碳纤维的含碳材料。
9.一种锂电池的阳极,该阳极含有:
含有阳极活性材料、合成橡胶粘合剂、基于纤维素的分散剂和水溶的阴离子聚合电解质的阳极组合物,该水溶的阴离子聚合电解质选自柠檬酸,酒石酸,琥珀酸,聚(甲基)丙烯酸,它们的盐以及它们的混合物。
10.使用权利要求9的阳极的锂电池。
11.如权利要求1的阳极组合物,其中阳极活性材料是选自Al、Si、Sn、Ag、Bi、Mg、Zn、In、Ge、Pb和Ti的化合物。
12.如权利要求1的阳极组合物,其中阳极活性材料是含锂氮化物。
13.如权利要求1的阳极组合物,其中阳极活性材料是选自Al、Si、Sn、Ag、Bi、Mg、Zn、In、Ge、Pb和Ti的络合物。
14.含有阳极的锂电池,该阳极含有:
含有阳极活性材料、合成橡胶粘合剂、基于纤维素的分散剂和水溶的阴离子聚合电解质的阳极组合物,
其中该水溶的阴离子聚合电解质选自下述组中的一组:
第一组为柠檬酸,酒石酸,琥珀酸,聚(甲基)丙烯酸,它们的盐以及它们的混合物;和
第二组为钠盐和铵盐。
15.如权利要求14的锂电池,其中阳极活性材料的用量是90-99重量%,合成橡胶粘合剂的用量是0.1-4.0重量%,基于纤维素的分散剂的用量是0.1-4.0重量%,以及水溶的阴离子聚合电解质的用量是0.1-4.0重量%。
16.如权利要求14的锂电池,其中合成橡胶粘合剂选自苯乙烯丁二烯橡胶,腈丁二烯橡胶,(甲基)丙烯酸甲酯丁二烯橡胶,氯丁二烯橡胶,羧基改性的苯乙烯丁二烯橡胶,改性的聚有机硅氧烷聚合物,和它们的混合物。
17.如权利要求14的锂电池,其中基于纤维素的分散剂选自羧甲基纤维素,羧乙基纤维素,氨乙基纤维素,氧乙基纤维素,和它们的混合物。
18.如权利要求14的锂电池,其中基于纤维素的分散剂选自钠盐和铵盐。
19.如权利要求14的锂电池,其中阳极活性材料选自天然石墨、人造石墨、焦炭和碳纤维的含碳材料。
20.如权利要求14的锂电池,其中阳极活性材料是含锂氮化物的含碳材料。
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