DE102017218712A1 - ACTIVE MATERIAL FOR A NEGATIVE ELECTRODE, NEGATIVE ELECTRODE, ELECTROCHEMICAL ENERGY STORAGE, VEHICLE AND MANUFACTURING METHOD - Google Patents
ACTIVE MATERIAL FOR A NEGATIVE ELECTRODE, NEGATIVE ELECTRODE, ELECTROCHEMICAL ENERGY STORAGE, VEHICLE AND MANUFACTURING METHOD Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Aktivmaterial für eine negative Elektrode, insbesondere einer Lithium-Ionen-Zelle, eine negative Elektrode mit einem solchen Aktivmaterial, einen elektrochemischen Energiespeicher mit einer solchen negativen Elektrode, ein Fahrzeug mit einem solchen elektrochemischen Energiespeicher sowie ein Herstellungsverfahren für ein solches Aktivmaterial. Das Aktivmaterial enthält poröse Kohlenstoffpartikel, insbesondere Graphitpartikel, mit Poren einer durchschnittlichen Porengröße und Siliziumpartikel, deren durchschnittliche Partikelgröße kleiner ist als die durchschnittliche Porengröße der Poren der porösen Kohlenstoffpartikel und die innerhalb der Poren der porösen Kohlenstoffpartikel angeordnet sind. Das Aktivmaterial weist lonenleitelemente, vorzugsweise auf anorganischer Basis, auf, welche die porösen Kohlenstoffpartikel durchsetzen und einen Außenbereich der porösen Kohlenstoffpartikel mit den Siliziumpartikeln ionenleitend verbinden. The invention relates to an active material for a negative electrode, in particular a lithium-ion cell, a negative electrode with such an active material, an electrochemical energy storage device with such a negative electrode, a vehicle with such an electrochemical energy store and a manufacturing method for such an active material. The active material contains porous carbon particles, particularly graphite particles, with pores of average pore size and silicon particles whose average particle size is smaller than the average pore size of the pores of the porous carbon particles and which are disposed inside the pores of the porous carbon particles. The active material has ion-conducting elements, preferably on an inorganic basis, which pass through the porous carbon particles and connect an outer region of the porous carbon particles in an ion-conducting manner with the silicon particles.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aktivmaterial für eine negative Elektrode, insbesondere für eine Lithium-Ionen-Zelle, eine negative Elektrode mit einem solchen Aktivmaterial, einen elektrochemischen Energiespeicher mit einer solchen negativen Elektrode, ein Fahrzeug mit einem solchen elektrochemischen Energiespeicher sowie ein Herstellungsverfahren für ein solches Aktivmaterial.The present invention relates to an active material for a negative electrode, in particular for a lithium-ion cell, a negative electrode having such an active material, an electrochemical energy store having such a negative electrode, a vehicle having such an electrochemical energy store, and a manufacturing method for such active material.
Die hohe Energiedichte und Leistungsabgabe von aktuellen elektrochemischen Energiespeichern, die etwa in mobilen Kommunikationsgeräten oder elektrisch angetriebenen Fahrzeugen zum Einsatz kommen, wird durch die Verwendung spezieller Materialien für Elektroden, Separatoren und/oder Elektrolyte dieser Energiespeicher erreicht. Beispielsweise sind graphit-basierte negative Elektroden bekannt, denen ein weiteres Material zur Erhöhung der Energiedichte beigemischt ist.The high energy density and power output of current electrochemical energy storage, which are used for example in mobile communication devices or electrically driven vehicles, is achieved by the use of special materials for electrodes, separators and / or electrolytes of these energy storage. For example, graphite-based negative electrodes are known to which another material is added to increase the energy density.
Das Dokument
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Betriebseigenschaft eines elektrochemischen Energiespeichers zu verbessern.It is an object of the invention to improve an operating characteristic of an electrochemical energy storage device.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Aktivmaterial für eine negative Elektrode, eine negative Elektrode, einen elektrochemischen Energiespeicher und ein Herstellungsverfahren für ein Aktivmaterial gemäß den unabhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a negative electrode active material, a negative electrode, an electrochemical energy storage, and an active material production method according to the independent claims.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Aktivmaterial für eine negative Elektrode, insbesondere einer Lithium-Ionen-Zelle, welches poröse Kohlenstoffpartikel, insbesondere Graphitpartikel, mit Poren einer durchschnittlichen Porengröße und Siliziumpartikel aufweist, deren durchschnittliche Partikelgröße kleiner ist als die durchschnittliche Porengröße der porösen Kohlenstoffpartikel und die innerhalb der Poren der porösen Kohlenstoffpartikel angeordnet sind. Insbesondere weist das Aktivmaterial Ionenleitelemente, vorzugsweise auf anorganischer Basis, auf, welche die porösen Kohlenstoffpartikel durchsetzen und einen Außenbereich der porösen Kohlenstoffpartikel mit den Siliziumpartikeln ionenleitend verbinden.One aspect of the invention relates to an active material for a negative electrode, in particular a lithium ion cell, which has porous carbon particles, in particular graphite particles, with pores of average pore size and silicon particles whose average particle size is smaller than the average pore size of the porous carbon particles and the are arranged within the pores of the porous carbon particles. In particular, the active material has ion conducting elements, preferably on an inorganic basis, which penetrate the porous carbon particles and connect an outer region of the porous carbon particles to the silicon particles in an ion-conducting manner.
Unter porösen Kohlenstoffpartikeln im Sinne der Erfindung sind insbesondere sog. Kolloide, d.h. kleine Festkörper oder Teilchen, zu verstehen, die aus Kohlenstoff, insbesondere Graphit, bestehen oder zumindest Kohlenstoff, insbesondere Graphit, enthalten und sog. Kavitäten, d.h. Hohlräume, die auch Poren genannt werden, aufweisen. Die porösen Kohlenstoffpartikel sind vorzugsweise im Wesentlichen kugelförmig und können Bestandteil von Aerosolen, Suspensionen, Pulvern und/oder dergleichen, insbesondere dispergierbar, sein.Among porous carbon particles in the sense of the invention, in particular so-called colloids, i. small solid bodies or particles, which consist of carbon, in particular graphite, or at least contain carbon, in particular graphite, and so-called. Kavitäten, i. Hollow spaces, which are also called pores, have. The porous carbon particles are preferably substantially spherical and may be part of aerosols, suspensions, powders and / or the like, especially dispersible.
Unter Siliziumpartikeln im Sinne der Erfindung sind insbesondere Kolloide zu verstehen, die aus Silizium bestehen oder zumindest Silizium enthalten. Die Siliziumpartikel sind vorzugsweise im Wesentlichen kugelförmig und können Bestandteil von Aerosolen, Suspensionen, Pulvern und/oder dergleichen, insbesondere dispergierbar, sein. Vorzugsweise sind die Siliziumpartikeln dazu geeignet, Metallionen, insbesondere Lithiumionen, zu binden und/oder an sie gebundene Metallionen, insbesondere Lithiumionen, abzugeben.For the purposes of the invention, silicon particles are in particular colloids which consist of silicon or at least contain silicon. The silicon particles are preferably substantially spherical and may be part of aerosols, suspensions, powders and / or the like, in particular dispersible. The silicon particles are preferably suitable for binding metal ions, in particular lithium ions, and / or for releasing metal ions bound thereto, in particular lithium ions.
Unter Ionenleitelementen, insbesondere Lithium-Ionenleitelementen, im Sinne der Erfindung sind insbesondere Kolloide zu verstehen, die vorzugsweise aus einem anorganischen, insbesondere keramischen, Material bestehen oder dieses zumindest enthalten. Die lonenleitelemente weisen vorzugsweise eine im Wesentlichen längliche, insbesondere ellisoide, zylindrische oder kettenartige, Form auf und können Bestandteil von Aerosolen, Suspensionen, Pulvern und/oder dergleichen, insbesondere dispergierbar, sein. Insbesondere sind die lonenleitelemente dazu geeignet, Metallionen, vorzugsweise Lithiumionen, zu leiten.In the context of the invention, ionic conducting elements, in particular lithium-ion conducting elements, are in particular colloids, which preferably consist of an inorganic, in particular ceramic, material or at least contain it. The ion-conducting elements preferably have a substantially elongated, in particular ellipsoidal, cylindrical or chain-like shape and may be part of aerosols, suspensions, powders and / or the like, in particular dispersible. In particular, the ion conducting elements are suitable for conducting metal ions, preferably lithium ions.
Unter einem Außenbereich der porösen Kohlenstoffpartikel im Sinne der Erfindung ist insbesondere die Umgebung, d.h. das die Kohlenstoffpartikel umgebende Volumen, zu verstehen. Eine ionenleitende Verbindung zwischen dem Außenbereich der Kohlenstoffpartikel und den Siliziumpartikeln ermöglicht somit den Transport von Metallionen, insbesondere Lithiumionen, die sich außerhalb der Kohlenstoffpartikel befinden, in das Innere der Kohlenstoffpartikel, insbesondere in die Poren der Kohlenstoffpartikel, insbesondere zu den Siliziumpartikeln, und andersherum.Under an outer region of the porous carbon particles in the sense of the invention, in particular the environment, i. to understand the volume surrounding the carbon particles. An ion-conducting connection between the outer region of the carbon particles and the silicon particles thus enables the transport of metal ions, in particular lithium ions, which are outside the carbon particles, into the interior of the carbon particles, in particular into the pores of the carbon particles, in particular to the silicon particles, and vice versa.
Die Erfindung basiert insbesondere auf dem Ansatz, ein Aktivmaterial mit einem Blend aus Kohlenstoff bzw. Graphit und Silizium vorzusehen, bei dem das Silizium in Partikelform innerhalb des Kohlenstoffs angeordnet ist und vorzugsweise vollständig von einer Kohlenstoffmatrix umschlossen ist. Zu diesem Zweck liegt der Kohlenstoff vorzugsweise ebenfalls in Partikelform vor, wobei jeder Kohlenstoffpartikel mehrere Poren mit einer durchschnittlichen Porengröße aufweist, in denen die Siliziumpartikel angeordnet sind. Um den Transport von Metallionen, insbesondere Lithiumionen, von einem Außenbereich der Kohlenstoffpartikel bis zum Silizium innerhalb der Kohlenstoffpartikel zu ermöglichen oder zumindest zu verbessern, sind lonenleitelemente vorgesehen, welche die Kohlenstoffpartikel in bevorzugter Weise durchsetzen, das d.h. zumindest teilweise in einer Kohlenstoffstruktur, aus welcher die Kohlenstoffpartikel gebildet sind, enthalten sind. Vorzugsweise bilden die, insbesondere keramischen, lonenleitelemente somit lonenkanäle, durch welche die Metallionen aus einem Außenbereich der Kohlenstoffpartikel in die Poren der Kohlenstoffpartikel, insbesondere durch die Poren hindurch, zu den Siliziumpartikeln geleitet werden können.The invention is based in particular on the approach of providing an active material with a blend of carbon or graphite and silicon, in which the silicon is arranged in particle form within the carbon and is preferably completely enclosed by a carbon matrix. For this purpose, the carbon is preferably also in particle form, each carbon particle having a plurality of pores with an average pore size in which the silicon particles are arranged. To the transport of metal ions, in particular lithium ions, of a Outside of the carbon particles to allow or at least improve the silicon within the carbon particles, ion guide elements are provided, which enforce the carbon particles in a preferred manner, that is at least partially contained in a carbon structure, from which the carbon particles are formed. Preferably, the, in particular ceramic, lonenleitelemente thus form ion channels, through which the metal ions can be passed from an outer region of the carbon particles in the pores of the carbon particles, in particular through the pores, to the silicon particles.
Dabei wird die ionenleitende Verbindung zwischen dem Außenbereich der Kohlenstoffpartikel zu den Siliziumpartikeln vorzugsweise nicht ausschließlich von den lonenleitelemente gebildet. Insbesondere können Metallionen über eine äußere Oberfläche der Kohlenstoffpartikel aufgenommen und durch die Kohlenstoffpartikel bis zu den lonenleitelementen geleitet werden, welche dann die Metallionen durch die Poren der Kohlenstoffpartikel hindurch zu den Siliziumpartikeln leiten. Vorzugsweise sind die lonenleitelemente dabei dazu eingerichtet, das Volumen der Poren zwischen den entsprechenden Porenwänden der Poren und den in den Poren angeordneten Siliziumpartikeln ionenleitend zu überbrücken. Somit können die Ionenleitelemente also insbesondere einen Teil einer ionenleitenden Verbindung zwischen dem Außenbereich der Kohlenstoffpartikel und den Siliziumpartikeln bilden.In this case, the ion-conducting connection between the outer region of the carbon particles and the silicon particles is preferably not formed exclusively by the ion-conducting elements. In particular, metal ions may be taken up over an outer surface of the carbon particles and conducted through the carbon particles to the ion conducting elements, which then direct the metal ions through the pores of the carbon particles to the silicon particles. In this case, the ion guide elements are preferably designed to bridge the volume of the pores between the corresponding pore walls of the pores and the silicon particles arranged in the pores in an ion-conducting manner. Thus, in particular, the ion guide elements can form part of an ion-conducting connection between the outer region of the carbon particles and the silicon particles.
Vorzugsweise beträgt der Anteil von Silizium in einem Kohlenstoffpartikel im Wesentlichen zwischen 0,5 und 40%, insbesondere zwischen 1 und 25%, vorzugsweise zwischen 2 und 20%, insbesondere bezüglich des Gewichts der Kohlenstoffpartikel.Preferably, the proportion of silicon in a carbon particle is substantially between 0.5 and 40%, in particular between 1 and 25%, preferably between 2 and 20%, in particular with respect to the weight of the carbon particles.
Das erfindungsgemäße Aktivmaterial ermöglicht damit eine signifikante Erhöhung der spezifischen Energie eines elektrochemischen Energiespeichers gegenüber Energiespeichern, die negative Elektroden mit einem Aktivmaterial, das im Wesentlichen ausschließlich Graphit enthält, aufweisen. Die Porosität der Kohlenstoffpartikel ermöglicht Volumenschübe der Siliziumpartikel im Betrieb eines Energiespeichers mit einer negativen Elektrode, die das erfindungsgemäße Aktivmaterial enthält, ohne dass das Aktivmaterial oder die negative Elektrode mit dem Aktivmaterial beschädigt wird. Durch die lonenleitelemente, welche die Kohlenstoffpartikel durchsetzen, wird das Erreichen einer besonders hohen und zuverlässigen Leitfähigkeit der Kohlenstoffpartikel bezüglich Metallionen, insbesondere Lithiumionen, ermöglicht.The active material according to the invention thus makes it possible to significantly increase the specific energy of an electrochemical energy store compared to energy stores that have negative electrodes with an active material that contains essentially exclusively graphite. The porosity of the carbon particles enables volume thrusts of the silicon particles in operation of an energy storage device having a negative electrode containing the active material of the present invention without damaging the active material or the negative electrode with the active material. The lonenleitelemente which enforce the carbon particles, the achievement of a particularly high and reliable conductivity of the carbon particles with respect to metal ions, in particular lithium ions is possible.
Insgesamt ermöglicht die Erfindung die Erhöhung der Kinetik der Ionenleitung bezüglich Metallionen, insbesondere Lithiumionen. Dadurch kann Energiespeicher mit einem niedrigen Zelle-Innenwiderstand, einer verbesserten Strombelastung und/oder einer erhöhten Zyklen-Stabilität, Lebensdauer und/oder Zuverlässigkeit realisiert werden.Overall, the invention makes it possible to increase the kinetics of ion conduction with respect to metal ions, in particular lithium ions. As a result, energy storage can be realized with a low cell internal resistance, an improved current load and / or an increased cycle stability, lifetime and / or reliability.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Aktivmaterial des Weiteren ein Bindermaterial und/oder einen Leitruß auf, wobei die porösen Kohlenstoffpartikel mit dem Bindermaterial und/oder dem Leitruß eine Aktivmaterialmatrix bilden, und wobei ein Außenbereich der Aktivmaterialmatrix durch die Ionenleitelemente mit den Siliziumpartikeln ionenleitend verbunden ist. Vorzugsweise ist die Aktivmaterialmatrix dabei, insbesondere zusammen mit dem Leitruß, derart von den lonenleitelementen durchsetzt, dass Metallionen, insbesondere Lithiumionen, die sich außerhalb der Aktivmaterialmatrix befinden, durch lonenleitelemente und/oder den Leitruß bis in die Poren der Kohlenstoffpartikel, insbesondere durch die Poren hindurch bis zu den Siliziumpartikeln, geleitet werden können. Die lonenleitelemente und/oder der Leitruß bilden in bevorzugter Weise lonenkanäle zum Transport von Metallionen durch die Aktivmaterialmatrix. Dadurch kann das Aktivmaterial effizient auf eine Kollektorfolie aufgebrachten werden und einen Elektrolyt und/oder einen Separator in einem Energiespeicher effizient, d.h. flächig, kontaktieren, wobei gleichzeitig eine hohe Leitfähigkeit bezüglich der Metallionen ermöglicht wird.In a preferred embodiment of the invention, the active material further comprises a binder material and / or a Leitruß, wherein the porous carbon particles with the binder material and / or Leitruß form an active material matrix, and wherein an outer region of the active material matrix ion-conducting connected by the ion conducting with the silicon particles is. Preferably, the active material matrix, in particular together with the Leitruß, so penetrated by the lonenleitelementen that metal ions, in particular lithium ions, which are outside of the active material matrix, by lonenleitelemente and / or Leitruß into the pores of the carbon particles, in particular through the pores can be passed to the silicon particles. The ion conducting elements and / or the conductive carbon black preferably form ion channels for the transport of metal ions through the active material matrix. Thereby, the active material can be efficiently applied to a collector foil and an electrolyte and / or a separator in an energy storage efficiently, i. surface, while allowing a high conductivity with respect to the metal ions.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die lonenleitelemente Granat, Oxid, Perovskite, Sulfide und/oder Mischungen davon. Vorzugsweise sind die lonenleitelemente aus einem Granat, Oxid, Perovskit, Sulfid und/oder einer Mischung daraus gebildet. Dadurch können die lonenleitelemente besonders gut in die Kohlenstoffpartikel und gegebenenfalls in die Aktivmaterialmatrix integriert werden, wobei gleichzeitig eine hohe Leitfähigkeit bezüglich der Metallionen ermöglicht wird.In a further preferred embodiment of the invention, the ion-conducting elements contain garnet, oxide, perovskites, sulfides and / or mixtures thereof. The ion-conducting elements are preferably formed from a garnet, oxide, perovskite, sulfide and / or a mixture thereof. As a result, the ion conducting elements can be integrated particularly well into the carbon particles and optionally into the active material matrix, at the same time enabling a high conductivity with respect to the metal ions.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die porösen Kohlenstoffpartikel eine durchschnittliche Größe zwischen 1 und 100 µm, vorzugsweise zwischen 5 und 50 µm, insbesondere zwischen 10 und 25 µm, mit einer durchschnittlichen Porengröße zwischen 100 und 5000 nm, vorzugsweise 250 und 2500 nm, insbesondere 500 und 1000 nm, auf. Dadurch können die Kohlenstoffpartikel leicht verarbeitet, insbesondere auf eine Kollektorfolie einer negativen Elektrode aufgebracht und/oder gegebenenfalls in die Aktivmaterialmatrix eingearbeitet, vorzugsweise in dem Bindermaterial dispergiert, werden. Darüber hinaus weisen die Kohlenstoffpartikel in der genannten Größe eine großflächige Oberfläche auf, über welche die Metallionen vorteilhaft ins Innere der Kohlenstoffpartikel, insbesondere zu den Siliziumpartikeln, transportiert bzw. geleitet werden können. In a further preferred embodiment of the invention, the porous carbon particles have an average size between 1 and 100 μm, preferably between 5 and 50 μm, in particular between 10 and 25 μm, with an average pore size between 100 and 5000 nm, preferably 250 and 2500 nm, especially 500 and 1000 nm, on. As a result, the carbon particles can easily be processed, in particular applied to a collector foil of a negative electrode and / or optionally incorporated into the active material matrix, preferably dispersed in the binder material. In addition, the carbon particles in the stated size have a large-area surface over which the metal ions can advantageously be transported or conducted into the interior of the carbon particles, in particular to the silicon particles.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Siliziumpartikel eine durchschnittliche Partikelgröße zwischen 10 und 2500 nm, vorzugsweise zwischen 50 und 1000 nm, insbesondere zwischen 100 und 500 nm, auf. Dadurch können die Siliziumpartikel leicht verarbeitet, insbesondere in die Poren der Kohlenstoffpartikel eingebracht, werden, wo ausreichend Platz zur Kompensation von Volumenschüben der Siliziumpartikeln aufgrund von Aufnahme von Metallionen in den Siliziumpartikeln verfügbar ist.In a further preferred embodiment of the invention, the silicon particles have an average particle size between 10 and 2500 nm, preferably between 50 and 1000 nm, in particular between 100 and 500 nm. As a result, the silicon particles can easily be processed, in particular introduced into the pores of the carbon particles, where sufficient space is available to compensate for volume increases of the silicon particles due to the uptake of metal ions in the silicon particles.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine negative Elektrode mit einer Kollektorfolie, die zum Transport elektrischer Ladungen geeignet ist, und einem auf die Kollektorfolie aufgebrachten Aktivmaterial nach dem ersten Aspekt der Erfindung.A second aspect of the invention relates to a negative electrode having a collector foil suitable for transporting electric charges and an active material applied to the collector foil according to the first aspect of the invention.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft einen elektrochemischen Energiespeicher, insbesondere eine Lithium-Ionen-Zelle, mit einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode nach dem zweiten Aspekt der Erfindung, einem Separator und/oder einem Elektrolyt.A third aspect of the invention relates to an electrochemical energy store, in particular a lithium-ion cell, with a positive electrode, a negative electrode according to the second aspect of the invention, a separator and / or an electrolyte.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem elektrochemischen Energiespeicher nach dem dritten Aspekt der Erfindung.A fourth aspect of the invention relates to a vehicle, in particular motor vehicle, with an electrochemical energy store according to the third aspect of the invention.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Aktivmaterials für eine negative Elektrode, insbesondere für eine Lithium-Ionen-Zelle, wobei poröse Kohlenstoffpartikel, insbesondere Graphitpartikel, die Poren einer durchschnittlichen Porengröße aufweisen, mit Siliziumpartikeln, deren durchschnittliche Partikelgröße kleiner ist als die durchschnittliche Porengröße der Poren der porösen Kohlenstoffpartikel, und lonenleitelementen in der Weise vermischt werden, dass die Siliziumpartikel in die Poren der porösen Kohlenstoffpartikel eindringen und die lonenleitelemente die porösen Kohlenstoffpartikel in der Weise durchsetzen, dass ein Außenbereich der porösen Kohlenstoffpartikel mit den Siliziumpartikeln ionenleitend verbunden wird.A fifth aspect of the invention relates to a process for producing an active material for a negative electrode, in particular for a lithium ion cell, wherein porous carbon particles, in particular graphite particles having pores of an average pore size, with silicon particles whose average particle size is smaller than that average pore size of the pores of the porous carbon particles, and lonenleitelementen be mixed in such a way that the silicon particles penetrate into the pores of the porous carbon particles and the ion conducting the porous carbon particles in such a way that an outer region of the porous carbon particles is ion-conductively connected to the silicon particles.
Die in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung und dessen vorteilhafte Ausgestaltung beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten, zumindest wo technisch sinnvoll, auch für den zweiten, dritten, vierten und fünften Aspekt der Erfindung und dessen vorteilhafte Ausgestaltung sowie umgekehrt.The features and advantages described in relation to the first aspect of the invention and its advantageous embodiment apply, at least where technically feasible, for the second, third, fourth and fifth aspects of the invention and its advantageous embodiment and vice versa.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren, in denen durchgängig dieselben Bezugszeichen für dieselben oder einander entsprechende Elemente der Erfindung verwendet werden. Es zeigt wenigstens teilweise schematisch:
-
1 ein Ausführungsbeispiel eines porösen Kohlenstoffpartikels, in dessen Poren Siliziumpartikel enthalten sind; und -
2 ein Ausführungsbeispiel eines elektrochemischen Energiespeichers.
-
1 an embodiment of a porous carbon particle, in whose pores silicon particles are contained; and -
2 an embodiment of an electrochemical energy storage.
Das Kohlenstoffpartikel
Die Siliziumpartikel
Das Kohlenstoffpartikel
Dabei bieten die Poren
Dadurch, dass die Siliziumpartikel
Die lonenleitelemente 5, die vorzugsweise aus einem anorganischen, insbesondere keramischen, Material bestehen und den Kohlenstoffpartikel
Dabei können die lonenleitelemente 5 abhängig von ihrer Anordnung innerhalb des Kohlenstoffpartikels
Alternativ oder zusätzlich können die lonenleitelemente 5 auch eine indirekte Verbindung zwischen dem Außenbereich
Die Ionenleitelemente
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- KohlenstoffpartikelCarbon particles
- 1a1a
- KohlenstoffstrukturCarbon structure
- 1b1b
- äußere Oberflächeouter surface
- 22
- Porepore
- 33
- Siliziumpartikelsilicon particles
- 44
- Metallionmetal ion
- 55
- lonenleitelementlonenleitelement
- 66
- Außenbereichoutdoors
- 1010
- Energiespeicherenergy storage
- 1111
- positive Elektrodepositive electrode
- 1212
- Separatorseparator
- 1313
- negative Elektrodenegative electrode
- 1414
- Aktivmaterialactive material
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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