ES2732446T3 - Material de electrodo compuesto - Google Patents

Material de electrodo compuesto Download PDF

Info

Publication number
ES2732446T3
ES2732446T3 ES09715154T ES09715154T ES2732446T3 ES 2732446 T3 ES2732446 T3 ES 2732446T3 ES 09715154 T ES09715154 T ES 09715154T ES 09715154 T ES09715154 T ES 09715154T ES 2732446 T3 ES2732446 T3 ES 2732446T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
electrode material
carbon
electrode
binder
carbon fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES09715154T
Other languages
English (en)
Inventor
Karim Zaghib
Chiaki Sotowa
Patrick Charest
Masataka Takeuchi
Abdelbast Guerfi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hydro Quebec
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Hydro Quebec
Showa Denko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydro Quebec, Showa Denko KK filed Critical Hydro Quebec
Application granted granted Critical
Publication of ES2732446T3 publication Critical patent/ES2732446T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/136—Electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1393—Processes of manufacture of electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1397—Processes of manufacture of electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

Método para preparar un electrodo que comprende un material de electrodo compuesto en un colector de corriente, comprendiendo dicho método preparar una composición de material de electrodo compuesto que contiene un material activo de electrodo, carbono fibroso y un aglutinante, y depositar una película de la composición de material de electrodo compuesto sobre un colector de corriente, caracterizado porque la composición de material de electrodo compuesto se prepara mediante un método que comprende triturar conjuntamente un material de electrodo activo y carbono fibroso mediante mecanofusión, y añadir un aglutinante y un disolvente a la mezcla triturada conjuntamente para reducir la viscosidad de la mezcla, en el que: - el disolvente se elimina mediante evaporación, - el material de electrodo activo son partículas de tamaño nanométrico de óxido complejo recubiertas con carbono obtenidas poniendo en contacto un óxido con un precursor orgánico de un material carbonoso, y sometiendo dicho precursor a pirólisis; - el carbono fibroso son fibras de carbono de crecimiento por vapor.

Description

DESCRIPCIÓN
Material de electrodo compuesto
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un material de electrodo compuesto ya un método para la preparación del mismo.
Antecedentes
Se conoce el uso de electrodos compuestos en baterías de litio, en donde el material de electrodo compuesto comprende un óxido complejo como material activo, un material carbonoso como conductor electrónico y un aglutinante.
El documento JP2004186075 (MIKUNI COLOR LTD) da a conocer un material de electrodo, que se prepara combinando en seco una mezcla de un material de electrodo activo y fibras de carbono crecidas en fase de vapor y añadiendo un aglutinante.
El documento US 2007/026316 (Imachi et al.) da a conocer un fosfato de hierro y litio de tipo olivina LiFePO4 como material activo de electrodo positivo, que se mezcla con fibras de carbono en fase de vapor y negro de acetileno como agentes potenciadores de la conductividad para preparar un polvo de mezcla de electrodo positivo.
El documento KR20020079280 A (IL DONG CHEMICAL CO., LTD; KOREA ELECTRO TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE) da a conocer una composición de material de ánodo basada en óxido de litio y metal de transición que contiene un óxido de litio y metal de transición, un agente conductor que comprende al menos uno de grafito que tiene un tamaño de partícula promedio de 0,1-10 micrómetros, negro de carbono y fibra de carbono de crecimiento por vapor y poli(fluoruro de vinilideno) como aglutinante.
El documento US 5.521.026 (Brochu et al.) da a conocer una batería en la que el electrolito es un electrolito de polímero sólido 10, el ánodo es un ánodo de litio, y el cátodo comprende una mezcla de V205 y negro de carbono sobre un colector de corriente. El material de cátodo compuesto se obtiene moliendo con bolas el óxido y el negro de carbono en un disolvente líquido, usando bolas de acero inoxidable. Las prestaciones de una batería de este tipo se mejoran mediante molienda con bolas en comparación con una batería en la que los componentes de cátodo 15 simplemente se mezclan. Sin embargo, usando bolas de acero se introducen impurezas en el material de cátodo que conducen a reacciones secundarias.
El documento WO 2004/008560 (Zaghib et al.) describe un material de cátodo compuesto. Dicho material de cátodo se obtiene mediante molienda con alta energía de una mezcla de un material no conductor o semiconductor, un carbono de baja cristalinidad (C1) y un carbono de alta cristalinidad 20 (C2). Negro de carbono es un ejemplo de carbono de baja cristalinidad, y grafito es un ejemplo de carbono de alta cristalinidad.
El documento US 6.855.273 (Ravet et al.) describe un método para preparar un material de electrodo mediante tratamiento térmico de un precursor carbonoso en presencia de un óxido complejo o los precursores del mismo, en una atmósfera controlada. El material de electrodo 25 así obtenido está compuesto por partículas de óxido complejo que tienen un recubrimiento con carbono y la conductividad de las mismas se aumenta sustancialmente en comparación con las partículas de óxido no recubiertas. La conductividad aumentada se debe al precursor gaseoso. Se prepara un material de electrodo compuesto mezclando las partículas recubiertas con carbono con un negro de carbono, y PVDF como aglutinante. Debe añadirse negro de carbono a las partículas de óxido complejo cuando se prepara el electrodo para lograr una capacidad de 170 mAh/g que es la capacidad teórica.
El documento WO 2004/044289 (Yano et al.) da a conocer un material compuesto obtenido mezclando fibras de carbono de crecimiento por vapor con un material de matriz, siendo dicho material de matriz una resina, una cerámica o un metal, para potenciar la conductividad térmica y conductividad eléctrica.
El documento US 2003/0198588 (Muramaki et al.) da a conocer una batería en la que se fabrica un electrodo de un material compuesto que comprende fibras de carbono tales como fibras de carbono de crecimiento por vapor. Las fibras de carbono muestran una gran propiedad de intercalación como material carbonoso para un electrodo negativo. Se prepara un material de electrodo negativo compuesto amasando una mezcla de fibras de carbono y un aglutinante.
Sumario de la invención
La presente invención proporciona un método para preparar un material de electrodo compuesto según la reivindicación 1 y el material de electrodo compuesto según la reivindicación 7.
Según la invención, el método de la invención comprende triturar conjuntamente un material de electrodo activo y carbono fibroso, y añadir un aglutinante a la mezcla triturada conjuntamente para reducir la viscosidad de la mezcla. Según la invención, el material de electrodo compuesto comprende carbono fibroso, un material de electrodo activo y un aglutinante.
El material de electrodo activo es un óxido complejo recubierto con carbono.
Según la invención, se proporciona un electrodo compuesto que comprende el material de electrodo compuesto sobre un colector de corriente.
Breve descripción de los dibujos
Las figuras 1 y 2 son microfotografías de SEM respectivamente de la mezcla de C-LiFePO4 / VGCF™ del ejemplo 1 y de la mezcla de C-LiFePO4 / AB del ejemplo comparativo 1, cada una tras trituración conjunta en la trituradora Nobilta® y eliminación de NMP.
La figura 3 representa el tiempo T (en segundos) en función de la densidad de electrodo D (g/cm3), para diversas mezclas de C-LiFePO4 / carbono trituradas conjuntamente del ejemplo 4 y ejemplo comparativo 4.
La figura 4 muestra el tiempo T (en segundos) en función de la densidad de electrodo D (g/cm3) para diversas mezclas de C-LiFePO4 / carbono trituradas conjuntamente del ejemplo 5 y ejemplo comparativo 5.
Las figuras 5, 6 y 7 representan el potencial (V frente a Li) en función de la capacidad de descarga (mAh/g) para las 3 composiciones de electrodo, respectivamente a una tasa de descarga de 0 , 5 c (figura 5), 2C (figura 6) y 4C (figura 7), según el ejemplo 7.
La figura 8 muestra la resistencia eléctrica R en función de la densidad de electrodo D, para diversos electrodos, en una célula electroquímica que comprende además un ánodo de litio y un separador de Celgard 3501 impregnado con una disolución de LiPF61 M en EC-MEC (3:7).
Descripción detallada de la invención
El material de electrodo activo usado para preparar el material de electrodo compuesto de la invención es un óxido complejo recubierto con carbono. El óxido complejo es preferiblemente un sulfato, un fosfato, un silicato, un oxisulfato, un oxifosfato o un oxisilicato de un metal de transición y litio, o una mezcla de los mismos. LiFePO4, LiMnPO4, LiFeSiO4 , son óxidos complejos preferidos. Un óxido recubierto con carbono se obtiene poniendo en contacto el óxido con un precursor orgánico de un material carbonoso, y sometiendo dicho precursor a pirólisis. El óxido complejo recubierto con carbono se usa en forma de partículas de tamaño nanométrico.
El carbono fibroso usado para preparar el material de electrodo compuesto de la invención consiste en fibras de carbono, en el que una fibra de carbono consiste en filamentos de fibra, teniendo dichos filamentos un diámetro de 5 a 500 nm y un relación de aspecto (longitud/diámetro) de 20 a 10000.
Pueden obtenerse fibras de carbono mediante un método que comprende pulverizar una disolución que contiene una fuente de carbono y un metal de transición en una zona de reacción y someter la fuente de carbono a descomposición térmica, calentar las fibras de carbono así obtenidas en una atmósfera no oxidante a una temperatura de entre 800°C y 1500°C, y calentar adicionalmente las fibras de carbono en una atmósfera no oxidante a 2000°C-3000°C. Puede encontrarse información más detallada sobre el método para preparar fibras de carbono de crecimiento por vapor en el documento WO 2004/044289 (Yano et al.). El segundo tratamiento térmico del carbono, a 2000-3000°C, limpia la superficie de las fibras y da como resultado un aumento de la adhesión de las fibras de carbono al recubrimiento con carbono de las partículas de óxido complejo. Las fibras de carbono así obtenidas se denominan fibras de carbono de crecimiento por vapor.
También hay fibras de carbono de crecimiento por vapor comercialmente disponibles de Showa Denko K.K. (Japón), con el nombre comercial VGCF™.
El aglutinante puede seleccionarse de polímeros basados en flúor, por ejemplo poli(fluoruro de vinilideno) (PVDF), politetrafluoroetileno (PTFE), y de cauchos, por ejemplo un caucho de estireno-butadieno (SBR), o caucho natural. La cantidad de aglutinante añadida se selecciona para reducir la viscosidad de la mezcla hasta menos de 106 Pas. La trituración conjunta de las fibras de carbono y las partículas de óxido complejo recubiertas con carbono se realiza mediante mecanofusión.
La mecanofusión es un procedimiento en seco realizado en un reactor de mecanofusión que comprende una cámara cilíndrica que rota a alta velocidad y que está equipada en el interior con paletas y herramientas de compresión. La velocidad de rotación es generalmente superior a 1000 rpm. Se introducen las partículas de óxido complejo recubiertas con carbono y el carbono fibroso en la cámara. Con la rotación de la cámara, las partículas se presionan entre sí y contra las paredes de la cámara. Las herramientas de compresión y la fuerza centrífuga creada por la alta velocidad de rotación fomentan la adhesión entre las fibras de carbono y las partículas de óxido complejo recubiertas con carbono.
Los ejemplos de reactores de mecanofusión son las trituradoras disponibles de Hosokawa Micron Corporation (Japón) con los nombres comerciales Nobilta® o Mechanofusion®, y las trituradoras disponibles de Nara Machinery Ltd con el nombre comercial Hybridizer.
No se recomienda la trituración conjunta en molinos de bolas (lo cual no forma parte de la presente invención), porque esto introducirá impurezas en el material. Si no se introducen impurezas durante la trituración conjunta de las fibras de carbono y las partículas de óxido complejo, no se producen reacciones secundarias con la carga/descarga electroquímica de los electrodos que comprenden el material compuesto, y dichos electrodos proporcionarán una seguridad muy alta en las células.
El aglutinante se añade a la mezcla obtenida tras la trituración conjunta, en forma de una disolución en un disolvente apropiado. N-metil-2-pirrolidona es un disolvente para un disolvente basado en flúor. Agua es un disolvente para un caucho de SBR. La cantidad de aglutinante añadida se selecciona para proporcionar una mezcla que tiene preferiblemente una viscosidad inferior a 106 Pas.
El material de baja viscosidad obtenido tras añadir la disolución de aglutinante a la mezcla triturada conjuntamente puede usarse para preparar un electrodo. Puede obtenerse un electrodo depositando una película de dicho material de baja viscosidad sobre un soporte conductor que actúa como colector de corriente, y eliminando el disolvente mediante evaporación.
El material de electrodo compuesto obtenido sobre el colector de corriente tras la evaporación del disolvente consiste en partículas de óxido complejo recubiertas con carbono, fibras de carbono y un aglutinante, en el que el recubrimiento con carbono de las partículas de óxido complejo se une fuertemente al núcleo de óxido complejo de las partículas, y las fibras de carbono de crecimiento por vapor se unen fuertemente al recubrimiento con carbono, mediante una formación química de enlaces químicos C-C. Las partículas de óxido complejo son preferiblemente partículas de tamaño nanométrico.
Un material de electrodo compuesto según la invención contiene preferiblemente desde el 0,5 hasta el 20% en peso de fibras de carbono de crecimiento por vapor. Un contenido en fibra de carbono superior al 5% en peso no proporciona una mejora adicional significativa de las prestaciones del electrodo, pero genera un coste superior. En una realización preferida, el material de electrodo contiene el 0,5-5% en peso de fibras de carbono de crecimiento por vapor, el 70-95% en peso de óxido complejo y el 1-25% en peso de polímero aglutinante, siendo el total el 100%.
Un material de electrodo compuesto según la presente invención es particularmente útil para células electroquímicas en las que el electrolito es un compuesto iónico que tiene iones de litio. Si la célula electroquímica está destinada a someterse a altas tasas de descarga, el material de electrodo compuesto contiene preferiblemente aproximadamente el 5% en peso de carbono fibroso con el fin de proporcionar un alto potencial de descarga. Si la célula electroquímica está destinada a someterse a una baja tasa de descarga, incluso un bajo contenido en carbono fibroso permite un alto potencial de descarga.
El material compuesto de la presente invención tiene varias ventajas cuando se usa como material activo de un electrodo compuesto.
El material compuesto de la invención tiene una alta resistencia mecánica que es beneficiosa durante la intercalación y desintercalación de litio cuando se produce el cambio de volumen de las partículas y el electrodo. El material compuesto puede adsorber el cambio de volumen durante la carga/descarga de la célula.
En materiales de electrodo compuestos que consisten en nanopartículas de unas partículas de óxido complejo, es difícil crear una estructura de canal y una porosidad que sea adecuada para un electrodo, cuando el electrodo se fabrica mediante calandrado. La presencia del carbono fibroso en el material compuesto que comprende nanopartículas crea una estructura de múltiples canales, lo cual mejora la humectabilidad del material por un electrolito líquido. Por tanto, la superficie y el núcleo de las partículas son accesibles para el electrolito, lo cual potencia la conductividad iónica de manera local en la partícula.
Dado que el carbono fibroso tiene una alta conductividad, no hay necesidad de añadir otra fuente de carbono en el material de electrodo compuesto.
El carbono fibroso aumenta la conductividad de manera local en cada partícula y crea una red conductora en el material de electrodo. La conductividad superior proporciona una alta capacidad (mAh/g) a altas tasas de carga/descarga. Además, todavía se logra una alta capacidad a baja temperatura, en particular a temperaturas inferiores a -20°C.
Dado que se requieren pequeñas cantidades de carbono fibroso, una célula electroquímica que contiene el material compuesto como material de electrodo tiene una energía superior por peso y volumen.
La presencia de carbono fibroso en un material de electrodo compuesto contribuye a formar una capa de pasivación estable sobre la superficie del electrodo en una célula electroquímica que tiene un electrolito sólido, de modo que disminuye la pérdida de capacidad irreversible (ICL).
La resistencia de un electrodo compuesto que contiene carbono fibroso se reduce, de modo que la caída de tensión (IR) es muy pequeña, lo cual proporciona una impedancia específica volumétrica (VSI) inferior y una impedancia específica de área (ASI) inferior. Estas especificaciones son necesarias para aplicaciones de alta potencia tales como herramientas eléctricas y vehículos eléctricos híbridos.
La presente invención se explica adicionalmente por medio de los siguientes ejemplos, a los que, sin embargo, no se limita.
En los ejemplos, los materiales compuestos se prepararon partiendo de los siguientes productos:
C-LiFePO4 un material que consiste en partículas de LiFePO4 recubiertas con carbono, disponible de Phostech Inc. Negro de acetileno disponible con el nombre comercial Denka Black de Denka (Japón).
VGCF™ carbono fibroso disponible de Showa Denko (Japón). El diámetro de fibra es de 150 nm, la longitud de fibra es de aproximadamente 10 |im, el área específica es de 13 m2/g, la conductividad eléctrica es de 0,1 mQ.cm, y la pureza es de >99,95.
PVDF poli(difluoruro de vinilo) disponible de Kureha (Japón).
SBR caucho de estireno-butadieno, disponible con el nombre comercial BM400 de Zeon (Japón).
La trituración conjunta se realizó en las siguientes trituradoras:
NOB300-Nobilta® disponible de Hosokawa Micron Corporation.
Mecanofusion disponible de Hosokawa Micron Corporation.
Los materiales obtenidos se analizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y difracción de rayos X (XRD).
Ejemplo 1
Se mezclaron 300 g de C-LiFePO4 y 9 g de VGCF™ en una trituradora Nobilta® durante 5 minutos. Después se añadieron 16,25 g de PVDF (que representan el 5% del peso total de LiFePO4, VGCF™ y PVDF) disueltos en NMP y se recubrió la suspensión obtenida sobre una lámina de polipropileno. Tras la eliminación de NMP mediante evaporación, la resistencia medida sobre el recubrimiento es de 7 Q.cm.
Ejemplo comparativo 1
Se repitió el procedimiento del ejemplo 1, usando 9 g de negro de acetileno AB en lugar de VGCF™. La resistencia de la muestra es de 30 Q.cm, lo cual es mucho mayor que en el ejemplo 1.
Las figuras 1 y 2 son microfotografías de SEM respectivamente de la mezcla de C-LiFePO4 / VGCF™ y de la mezcla de CLiFePO4 / AB, cada una tras trituración conjunta en la trituradora Nobilta® y eliminación de NMP. En la figura 1, las flechas muestran el carbono fibroso. En la figura 2, las flechas muestran el negro de acetileno no fibroso.
Ejemplo 2
Se mezclaron 300 g de C-LiFePO4 y 9 g de VGCF™ en una trituradora Mechanofusion® durante 30 minutos. Después se añadieron 16,25 g de PVDF (que representan el 5% del peso total de LiFePO4, VGCF™ y PVDF) disueltos en NMP y se recubrió la suspensión obtenida sobre una lámina de polipropileno. Tras la eliminación de NMP, la resistencia medida sobre el recubrimiento es de 8 Q.cm.
Ejemplo comparativo 2
Se repitió el procedimiento del ejemplo 2, usando 9 g de negro de acetileno en lugar de VGCF™ La resistencia de la muestra es de 35 Q.cm, lo cual es mucho mayor que en el ejemplo 2.
Ejemplo 3
Se mezclaron 300 g de C-LiFePO4 y 9 g de VGCF™ en una trituradora Mechanofusion® durante 30 minutos. Después se añadieron 16,25 g de PVDF (que representan el 5% del peso total de LiFePO4, VGCF™ y PVDF) disueltos en NMP y se recubrió la suspensión obtenida sobre un colector de aluminio. Tras la eliminación de NMP, se sumergió el electrodo así obtenido en carbonato de propileno (PC). Se impregnó completamente el electrodo con PC dentro del plazo de 5 segundos.
Ejemplo comparativo 3
Se repitió el procedimiento del ejemplo 3, usando 9 g de negro de acetileno en lugar de VGCF™. Se impregnó completamente el electrodo con PC tras 370 segundos, lo cual es mucho más largo que en el ejemplo 3.
Ejemplo 4
Se mezclaron 300 g de C-LiFePO4 y 9 g de VGCF™ en una trituradora Mechanofusion® durante 30 minutos. Después se añadieron 17,98 g de SBR (que representan el 5,5% del peso total de LiFePO4, VGCF™ y SBR) disueltos en agua y se recubrió la suspensión obtenida sobre un colector de aluminio. Tras la eliminación de agua, la tasa de material compuesto sobre el colector es de 10 mg/cm2 Se sumergió el electrodo así obtenido en carbonato de propileno (PC).
Además se prepararon muestras según el mismo procedimiento, usando negro de acetileno en lugar de VGCF™, y después sin añadir nada de carbono.
La figura 3 representa el tiempo T (en segundos) en función de la densidad de electrodo D (g/cm3). “Densidad de electrodo” D significa el peso por unidad de volumen de material de electrodo, el material de electrodo que comprende el óxido complejo, el carbono añadido (fibra de carbono o negro de acetileno) si lo hay, y PC absorbido si lo hay. El tiempo T representa el tiempo para la absorción completa de 3 |il de PC.
♦ corresponde a la muestra sin carbono,
A corresponde a la muestra con negro de acetileno y
■ corresponde a la muestra con VGCF™.
La figura 3 muestra que tras la absorción completa de 3 |il de PC, la densidad de electrodo D es de aproximadamente 2 g/cm2. Esta densidad se logra dentro del plazo de 2000 segundos para un material que contiene fibras de carbono, dentro del plazo de 3000 segundos para un material que contiene negro de acetileno, y después de más de 3500 para un material sin carbono añadido.
Ejemplo 5
Se mezclaron C-LiFePO4 y VGCF™ en una trituradora Mechanofusion® durante 30 minutos. Después se añadió SBR disuelto en agua en una cantidad que representaba el 3% en peso del peso total de C-LiFePO4 , VGCF™ y SBR, y se recubrió la suspensión obtenida sobre un colector de aluminio. Tras la eliminación de agua, la tasa de material compuesto sobre el colector es de 28 mg/cm2. Se sumergió el electrodo así obtenido en carbonato de propileno (PC).
Se prepararon muestras adicionales según el mismo procedimiento, usando negro de acetileno en lugar de VGCF™, y después sin añadir nada de carbono.
La figura 4 muestra el tiempo T (en segundos) en función de la densidad de electrodo D (g/cm3) que se refiere a la cantidad de PC absorbido. El tiempo T representa el tiempo para la absorción completa de 3 |il de PC.
a corresponde a una muestra con el 3% (p/p) de negro de acetileno.
b corresponde a una muestra con el 1% (p/p) de VGCF™.
c corresponde a una muestra con el 2% (p/p) de VGCF™.
d corresponde a una muestra con el 0,5% (p/p) de VGCF™.
La figura 4 muestra que el material con negro de acetileno necesita un tiempo muy prolongado (más de 1500 segundos) para impregnarse por carbonato de propileno, mientras que los materiales con fibras de carbono absorben PC en menos de 1000 segundos.
Dado que la adición de carbono como agente conductor electrónico es útil para la capacidad de un material de electrodo, esta figura muestra que resulta ventajoso añadir carbono en forma de fibras de crecimiento por vapor, en lugar de en el negro de acetileno convencional.
Ejemplo 6
Se preparó un electrodo según el procedimiento del ejemplo 3 y se ensambló en una célula que comprendía además un ánodo de litio y un separador de Celgard 3501 impregnado con una disolución de LiPF61 M en EC-DEC (3:7). Se descargó la célula a diferentes tasas: C/2, 2C y 4C. La capacidad era de 155 mAh/g para C/2, 155 mAh/g para 2C y 153 mAh/g para 4C.
Ejemplo comparativo 6
Se ensambló una célula como en el ejemplo 6, pero usando un electrodo preparado según el ejemplo comparativo 3. Se descargó la célula a diferentes tasas: C/2, 2C y 4C. La capacidad era de 150 mAh/g para C/2, 148 mAh/g para 2C y 120 mAh/g para 4C.
El ejemplo 6 y el ejemplo comparativo 6 muestran que el material de cátodo de la invención permite una capacidad de descarga superior, siendo la diferencia la más alta a una alta tasa de descarga, correspondiente a una alta corriente de descarga.
Ejemplo 7
Se mezclaron C-LiFePO4 y VGCF™ en una trituradora Mechanofusion® durante 30 minutos. Después se añadió SBR disuelto en agua en una cantidad que representaba el 5,5% en peso del peso total de C-LiFePO4 , VGCF™ y SBR, y se recubrió la suspensión obtenida sobre un colector de aluminio, a una tasa de 10 mg/cm2 Se sumergió el electrodo así obtenido en carbonato de propileno (PC) para obtener una densidad de electrodo de 1,7 g/cm3.
Se prepararon varios electrodos que contenían respectivamente el 2% en peso, el 3% en peso y el 5% en peso de VGCF™.
Se ensambló cada electrodo en una célula que comprendía además un ánodo de litio y un separador de Celgard 3501 impregnado con una disolución de LiPF61 M en EC-MEC (3:7). Se descargó la célula a diferentes tasas: C/2, 2C y 4C.
Las figuras 5, 6 y 7 representan el potencial (V frente a Li) en función de la capacidad de descarga (mAh/g) para las 3 composiciones de electrodo, respectivamente a una tasa de descarga de 0 , 5 c (figura 5), 2C (figura 6) y 4C (figura 7).
A corresponde al electrodo con el 5% en peso de VGCF™.
♦ corresponde al electrodo con el 3% en peso de VGCF™.
■ corresponde al electrodo con el 2% en peso de VGCF™.
Las figuras 5 - 7 muestran que, a altas tasas de descarga, el contenido superior de VGCF™ proporciona un potencial de descarga superior. A bajas tasas de descarga, un contenido en VGCF™ bajo es suficiente para proporcionar un alto potencial de descarga. Si el electrodo que comprende el material compuesto de la invención está destinado a usarse en un dispositivo en el que las tasas de descarga son bajas, sólo se necesita un contenido muy bajo en VGCF™. Si el dispositivo se somete a altas tasas de descarga, el contenido en VGCF™ es preferiblemente alto, más preferiblemente próximo al 5% en peso.
Ejemplo 8
Se mezclaron C-LiFePO4 y carbono en una trituradora Mechanofusion® durante 30 minutos. Después se añadió SBR disuelto en agua en una cantidad que representaba el 5,5% en peso del peso total de C-LiFePO4, carbono y SBR, y se recubrió la suspensión obtenida sobre un colector de aluminio, a una tasa de 10 mg/cm2. Se sumergió el electrodo así obtenido en carbonato de propileno (PC).
Se prepararon varios electrodos que contenían respectivamente el 2% en peso, el 3% en peso y el 5% en peso de VGCF™, el 2% en peso y el 3% en peso de negro de acetileno AB, y que no contenían nada de carbono.
Se ensambló cada electrodo en una célula que comprendía además un ánodo de litio y un separador de Celgard 3501 impregnado con una disolución de LiPF6 1 M en EC-MEC (3:7). Se midió la resistencia eléctrica R para diversas densidades de electrodo D. Los resultados se representan en la figura 8.
En la figura 8:
♦ corresponde al electrodo con el 2% en peso de VGCF™.
■ corresponde al electrodo con el 3% en peso de VGCF™.
• corresponde al electrodo con el 5% en peso de VGCF™.
A corresponde al electrodo con el 2% en peso AB.
^ corresponde al electrodo con el 5% en peso AB.
o corresponde al electrodo sin carbono añadido.
La figura 8 muestra que la resistencia más alta se obtiene con un electrodo que no tiene nada de carbono conductor añadido, y la resistencia más baja se obtiene con el contenido más alto de VGCF™. A un contenido en carbono dado, la resistencia es más alta con AB que con VGCF™.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Método para preparar un electrodo que comprende un material de electrodo compuesto en un colector de corriente, comprendiendo dicho método preparar una composición de material de electrodo compuesto que contiene un material activo de electrodo, carbono fibroso y un aglutinante, y depositar una película de la composición de material de electrodo compuesto sobre un colector de corriente, caracterizado porque la composición de material de electrodo compuesto se prepara mediante un método que comprende triturar conjuntamente un material de electrodo activo y carbono fibroso mediante mecanofusión, y añadir un aglutinante y un disolvente a la mezcla triturada conjuntamente para reducir la viscosidad de la mezcla, en el que:
- el disolvente se elimina mediante evaporación,
- el material de electrodo activo son partículas de tamaño nanométrico de óxido complejo recubiertas con carbono obtenidas poniendo en contacto un óxido con un precursor orgánico de un material carbonoso, y sometiendo dicho precursor a pirólisis;
- el carbono fibroso son fibras de carbono de crecimiento por vapor.
2. Método según la reivindicación 1, en el que el óxido complejo es un sulfato, un fosfato, un silicato, un oxisulfato, un oxifosfato o un oxisilicato de un metal de transición y litio, o una mezcla de los mismos.
3. Método según la reivindicación 1, en el que el óxido complejo se selecciona de LiFePO4 , LiMnPO4 y LiFeSiO4.
4. Método según la reivindicación 1, en el que las fibras de carbono de crecimiento por vapor comprenden filamentos de fibra, teniendo dichos filamentos un diámetro de 5 a 500 nm y una relación de aspecto (longitud/diámetro) de 20 a 10000.
5. Método según la reivindicación 1, en el que el aglutinante se selecciona de PVDF, PTFE, caucho de estireno-butadieno SBR, o caucho natural.
6. Método según la reivindicación 1, en el que el aglutinante se añade a la mezcla triturada conjuntamente en forma de una disolución en un disolvente.
7. Electrodo que comprende un material de electrodo compuesto sobre un colector de corriente, consistiendo dicho material de electrodo compuesto en partículas de tamaño nanométrico de óxido complejo recubiertas con carbono, fibras de carbono de crecimiento por vapor y un aglutinante, en el que dicho electrodo se obtiene mediante el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, y además en el que el recubrimiento con carbono de las partículas de tamaño nanométrico de óxidos complejos se une fuertemente al núcleo de óxido complejo de las partículas, y las fibras de carbono de crecimiento por vapor se unen fuertemente al recubrimiento con carbono, mediante una formación química de enlaces C-C.
8. Electrodo según la reivindicación 7, que contiene desde el 0,5 hasta el 20% en peso de fibras de carbono de crecimiento por vapor.
9. Electrodo según la reivindicación 7, que contiene el 0,5-5% en peso de fibras de carbono de crecimiento por vapor, el 70-95% en peso de óxido complejo y el 1-25% en peso de polímero aglutinante, siendo el total el 100%.
ES09715154T 2008-02-28 2009-02-24 Material de electrodo compuesto Active ES2732446T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002623407A CA2623407A1 (en) 2008-02-28 2008-02-28 Composite electrode material
PCT/CA2009/000188 WO2009105863A1 (en) 2008-02-28 2009-02-24 Composite electrode material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2732446T3 true ES2732446T3 (es) 2019-11-22

Family

ID=41010641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES09715154T Active ES2732446T3 (es) 2008-02-28 2009-02-24 Material de electrodo compuesto

Country Status (8)

Country Link
US (2) US8652361B2 (es)
EP (1) EP2260525B1 (es)
JP (3) JP2011513900A (es)
KR (2) KR20150142064A (es)
CN (2) CN105375014B (es)
CA (2) CA2623407A1 (es)
ES (1) ES2732446T3 (es)
WO (1) WO2009105863A1 (es)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2678540A1 (fr) 2009-09-15 2011-03-15 Hydro-Quebec Materiau constitue de particules composites d'oxyde, procede pour sa preparation, et son utilisation comme matiere active d'electrode
KR100999163B1 (ko) * 2010-04-15 2010-12-07 전남대학교산학협력단 초급속연소법을 이용한 나노전극재료 합성방법 및 그 방법으로 합성된 나노전극재료
KR101084076B1 (ko) 2010-05-06 2011-11-16 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101107079B1 (ko) 2010-05-06 2012-01-20 삼성에스디아이 주식회사 에너지 저장 장치용 음극 및 이를 포함하는 에너지 저장 장치
KR20130132550A (ko) 2010-12-21 2013-12-04 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하 분말형 중합체/탄소 나노튜브 혼합물의 제조 방법
CA2752844A1 (en) 2011-09-19 2013-03-19 Hydro-Quebec Method for preparing a particulate of si or siox-based anode material, and material thus obtained
CA2754372A1 (en) 2011-10-04 2013-04-04 Hydro-Quebec Positive-electrode material for lithium-ion secondary battery and method of producing same
JP5765780B2 (ja) * 2011-10-14 2015-08-19 株式会社豊田自動織機 リチウムシリケート系化合物とリチウムイオン二次電池用正極活物質及びこれを用いたリチウムイオン二次電池
KR20130109785A (ko) * 2012-03-28 2013-10-08 삼성에스디아이 주식회사 복합전극활물질, 이를 채용한 전극과 리튬전지 및 그 제조방법
EP2859603B1 (en) 2012-06-07 2017-12-20 Robert Bosch GmbH Metal/oxygen battery with internal oxygen reservoir
CA2794290A1 (en) * 2012-10-22 2014-04-22 Hydro-Quebec Method of producing electrode material for lithium-ion secondary battery and lithium-ion secondary battery using such electrode material
WO2014073470A1 (ja) * 2012-11-07 2014-05-15 株式会社 村田製作所 正極材料、二次電池およびそれらの製造方法
JP5796686B2 (ja) * 2012-11-07 2015-10-21 株式会社村田製作所 全固体電池およびその製造方法
JP5796798B2 (ja) * 2012-11-07 2015-10-21 株式会社村田製作所 正極材料、全固体電池およびそれらの製造方法
US9806335B2 (en) 2012-11-30 2017-10-31 Lg Chem, Ltd. Composite including conductive material and binder on surface of (semi) metal oxide and method of preparing anode slurry including the same
US9590238B2 (en) 2012-11-30 2017-03-07 Lg Chem, Ltd. Composite for anode active material and method of preparing the same
WO2014084611A1 (ko) * 2012-11-30 2014-06-05 주식회사 엘지화학 복합체 및 이를 포함하는 음극 슬러리의 제조방법
KR101622808B1 (ko) * 2012-11-30 2016-05-19 주식회사 엘지화학 복합체 및 이를 포함하는 음극 슬러리의 제조방법
CA2820227C (en) * 2013-07-10 2020-10-20 Grafoid, Inc. Novel composite conductive material
JP6768676B2 (ja) 2015-01-22 2020-10-21 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア 多血小板血漿および骨髄穿刺液細胞分離および除去方法および装置
WO2018052983A1 (en) * 2016-09-13 2018-03-22 Massachusetts Institute Of Technology Non-porous battery separator and methods of making
JP6638693B2 (ja) 2017-04-28 2020-01-29 トヨタ自動車株式会社 積層電池
JP6729481B2 (ja) * 2017-04-28 2020-07-22 トヨタ自動車株式会社 積層電池
JP6729479B2 (ja) 2017-04-28 2020-07-22 トヨタ自動車株式会社 積層電池
EP3648200A4 (en) * 2017-09-28 2020-06-03 LG Chem, Ltd. METHOD FOR PREDICTING SUITABILITY FOR TREATING AN ELECTRODE SUSPENSION AND SELECTING AN ELECTRODE BINDER
TW202320375A (zh) * 2021-09-09 2023-05-16 美商科慕Ｆｃ有限責任公司 用於高電壓鋰離子二次電池的陰極及用於製造其之乾式法
KR102648873B1 (ko) 2024-01-18 2024-03-20 주식회사 하이리온 핫 볼 밀 장치

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5521026A (en) * 1994-03-01 1996-05-28 Hydro-Quebec Process for preparing solutions of a positive electrode for polymer electrolyte battery by pre-dispersion of solid powders
JP3538500B2 (ja) * 1996-06-12 2004-06-14 日機装株式会社 非水電解液系二次電池
CA2270771A1 (fr) * 1999-04-30 2000-10-30 Hydro-Quebec Nouveaux materiaux d'electrode presentant une conductivite de surface elevee
CA2320661A1 (fr) 2000-09-26 2002-03-26 Hydro-Quebec Nouveau procede de synthese de materiaux limpo4 a structure olivine
KR100400482B1 (ko) 2001-04-14 2003-10-01 일동화학 주식회사 리튬이차전지용 리튬전이금속산화물계 음극 재료의 조성물
US6855272B2 (en) 2001-07-18 2005-02-15 Kellogg Brown & Root, Inc. Low pressure drop reforming exchanger
JP2004063433A (ja) 2001-12-26 2004-02-26 Shin Etsu Chem Co Ltd 導電性酸化珪素粉末、その製造方法及び該粉末を用いた非水電解質二次電池用負極材
JP4187524B2 (ja) * 2002-01-31 2008-11-26 日本化学工業株式会社 リチウム鉄リン系複合酸化物炭素複合体、その製造方法、リチウム二次電池正極活物質及びリチウム二次電池
US20030198588A1 (en) 2002-04-17 2003-10-23 Showa Denko K.K. Vapor grown carbon fiber and method for producing the same
CA2394056A1 (fr) 2002-07-12 2004-01-12 Hydro-Quebec Particules comportant un noyau non conducteur ou semi conducteur recouvert d'un couche conductrice, leurs procedes d'obtention et leur utilisation dans des dispositifs electrochimiques
AU2003276718A1 (en) 2002-11-11 2004-06-03 Showa Denko K.K. Vapor grown carbon fiber, and production method and use thereof
JP2004186075A (ja) * 2002-12-05 2004-07-02 Mikuni Color Ltd 二次電池用電極及びこれを用いた二次電池
CN1833328B (zh) 2003-01-31 2012-01-04 三井造船株式会社 蓄电池的阴极材料,生产方法和蓄电池
FR2852148B1 (fr) * 2003-03-07 2014-04-11 Batscap Sa Materiau pour electrode composite, procede pour sa preparation
WO2005013394A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-10 Avestor Limited Partnership Cathode material for polymer batteries and method of preparing same
JP4406789B2 (ja) * 2003-11-20 2010-02-03 福田金属箔粉工業株式会社 リチウム二次電池用負極材料及びその製造方法
EP2587570A1 (en) * 2003-12-23 2013-05-01 Université de Montréal Process for preparing electroactive insertion compounds and electrode materials obtained therefrom
CN100541870C (zh) 2004-01-05 2009-09-16 昭和电工株式会社 锂电池负电极材料和锂电池
CN100444454C (zh) * 2004-04-12 2008-12-17 黄穗阳 胶态聚合物电解质锂离子电池及其制造方法
JP4784085B2 (ja) 2004-12-10 2011-09-28 新神戸電機株式会社 リチウム二次電池用正極材料とその製造法及びリチウム二次電池
JP2007035358A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 正極活物質及びその製造方法、並びにリチウムイオン二次電池
JP2007035488A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質電池
US8313863B2 (en) 2006-04-06 2012-11-20 Dow Global Technologies Llc Synthesis of nanoparticles of lithium metal phosphate positive material for lithium secondary battery
JP2009016265A (ja) 2007-07-06 2009-01-22 Showa Denko Kk リチウム系電池用電極、リチウム系電池用電極の製造方法、リチウム系電池、及びリチウム系電池の製造方法
JP5352069B2 (ja) 2007-08-08 2013-11-27 トヨタ自動車株式会社 正極材料、正極板、二次電池、及び正極材料の製造方法
US20090155689A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-18 Karim Zaghib Lithium iron phosphate cathode materials with enhanced energy density and power performance
US20110263037A1 (en) * 2008-05-14 2011-10-27 Erik Herz Polymeric materials incorporating core-shell silica nanoparticles
TWI565128B (zh) * 2011-02-16 2017-01-01 Showa Denko Kk Lithium battery electrode and lithium battery
ZA201208078B (en) * 2011-10-25 2014-10-29 Heraeus Precious Metals North America Conshohocken Llc Electroconductive paste composition containing metal nanoparticles

Also Published As

Publication number Publication date
US20110266495A2 (en) 2011-11-03
WO2009105863A1 (en) 2009-09-03
JP2011513900A (ja) 2011-04-28
US20110068294A1 (en) 2011-03-24
KR20150142064A (ko) 2015-12-21
JP2014179339A (ja) 2014-09-25
CN105375014B (zh) 2019-09-03
CA2716265C (en) 2016-01-19
KR101594533B1 (ko) 2016-02-16
EP2260525B1 (en) 2019-04-03
JP6055438B2 (ja) 2016-12-27
CA2623407A1 (en) 2009-08-28
US20140120420A1 (en) 2014-05-01
JP2016225305A (ja) 2016-12-28
CA2716265A1 (en) 2009-09-03
CN105375014A (zh) 2016-03-02
US9905839B2 (en) 2018-02-27
KR20100128314A (ko) 2010-12-07
CN101990719A (zh) 2011-03-23
JP6525457B2 (ja) 2019-06-05
US8652361B2 (en) 2014-02-18
EP2260525A1 (en) 2010-12-15
EP2260525A4 (en) 2012-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2732446T3 (es) Material de electrodo compuesto
Ponrouch et al. High capacity hard carbon anodes for sodium ion batteries in additive free electrolyte
Yoo et al. Cylindrical nanostructured MoS 2 directly grown on CNT composites for lithium-ion batteries
ES2592881T3 (es) Material de electrodo compuesto
Yu et al. Up-scalable synthesis, structure and charge storage properties of porous microspheres of LiFePO 4@ C nanocomposites
Kim et al. Surface engineering of graphite anode material with black TiO2-x for fast chargeable lithium ion battery
Rodriguez et al. Engineered heat dissipation and current distribution boron nitride-graphene layer coated on polypropylene separator for high performance lithium metal battery
Wei et al. Enhanced electrochemical performance of a LTO/N-doped graphene composite as an anode material for Li-ion batteries
Yang et al. Engineered Si@ alginate microcapsule-graphite composite electrode for next generation high-performance lithium-ion batteries
Cheng et al. Enhanced electrochemical performance of lithium-sulfur batteries using a V2O5/graphene interlayer
Xie et al. Modified SiO hierarchical structure materials with improved initial coulombic efficiency for advanced lithium-ion battery anodes
Park et al. High-performance silicon diphosphide/nanocarbon composite anode for Li-ion batteries: Role of chemical bonding and interfaces in the establishment of cycling stability
Suh et al. Enhancing the electrochemical performance of silicon anodes for lithium-ion batteries: One-pot solid-state synthesis of Si/Cu/Cu3Si/C electrode
Woo et al. Reinforcing effect of single-wall carbon nanotubes on the LiNi0. 6Co0. 2Mn0. 2O2 composite cathode for high-energy–density all-solid-state Li-ion batteries
Liu et al. Graphite@ silicon embedded in a carbon conformally coated tiny SiO 2 nanoparticle matrix for high-performance lithium-ion batteries
Son et al. Facile synthesis of aluminum-antimony alloys and their application for lithium-ion and sodium-ion storage
Hoon Park et al. Structurally Reinforced Silicon/Graphene Composite for Lithium‐Ion Battery Anodes: Carbon Anchor as a Conductive Structural Support
Subramanian et al. Synthesis and electrochemical performance of carbon-coated Fe2GeO4 as an anode material for sodium-ion batteries
Lu et al. Spent graphite as promising carbon matrix for high performance SiO/C anode material of Li-ion battery
Zeng et al. Sb nanosheet modified separator for Li–S batteries with excellent electrochemical performance
Liu et al. Phenolic resin-coated porous silicon/carbon microspheres anode materials for lithium-ion batteries
Ye et al. Enhancing the rate and cycle performance of graphite anode for Li-ion batteries by constructing a multidimensional conducting network
Stenina et al. Composites based on lithium titanate with carbon nanomaterials as anodes for lithium-ion batteries
US20240178388A1 (en) Positive electrode and lithium-sulfur battery comprising the same
Batmaz Advanced Silicon Anode Architectures for High Energy Density Lithium-ion Batteries