JP2020517054A - アノード保護ポリマー層を含有するリチウム金属二次バッテリー及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2017年4月10日に出願された米国特許出願第15/483348号(その内容を参照によって本願明細書に組み入れる)に対する優先権を主張する。
0%より高く、さらにより好ましくは50%より高く、なおより好ましくは100%より高い。
カソード活物質層は、それぞれ、V2O5粒子及びグラフェン包含V2O5粒子から調製した。V2O5粒子は商業的に入手可能であった。グラフェン包含V2O5粒子は企業内で調製した。典型的な実験において、LiCl水溶液中でのV2O5の混合によって五酸化バナジウムゲルが得られた。LiCl溶液による相互作用によって得られたLi+交換ゲル(Li:Vモル比は1:1に保持された)をGO懸濁液と混合し、次いでTeflonラインステンレス鋼35mlオートクレーブ中に配置し、密封し、そして12時間、180℃まで加熱した。そのような水熱処理後、緑色の固体を回収し、これを徹底的に洗浄し、2分間超音波処理し、そして70℃で12時間乾燥後、別の水中0.1%GOと混合し、超音波処理してナノベルトサイズまで分解し、次いで、200℃において噴霧乾燥させ、グラフェン包含V2O5複合物粒状物を得た。次いで、V2O5粒子及びグラフェン包含V2O5粒子の選択された量でそれぞれカソード層を製造し、続いて、周知のスラリーコーティングプロセスを行った。
Li−LiCoO2セルにおけるアノード層保護のための高弾性ポリマーは、超高分子量ポリアクリロニトリル(UHMW PAN)をベースとするものであった。UHMW PAN(0.3g)を5mlのジメチルホルムアミド(DMF)中に溶解し、溶液を形成した。次いで、いくらかのLiPF6塩(5重量%)及びいくらかのCNT(2重量%)を溶液中に分散させ、スラリーを形成した。次いで、スラリーを別々にキャストし、乾燥させ、ポリマー膜を形成した。
リチウムアノードの保護のために、実施例1に記載の手順と同様の手順を使用することによって、UHMW PPOポリマーを保護薄層として導入した。CoF3、MnF3、FeF3、VF3、VOF3、TiF3及びBiF3の商業的に入手可能な粉末に高強度ボールミル粉砕を受けさせ、粒径を約0.5〜2.3μmまで低下させた。次いで、これらの金属フッ化物粒子のそれぞれの種類を、グラフェンシート(導電性添加剤として)と一緒にNMP及びPVDF結合剤懸濁液中に添加し、複数成分スラリーを形成した。次いで、スラリーをAl箔上にスラリーコーティングし、カソード層を形成した。
ミル粉砕チャンバー中で30分間、FePc及びRGOの混合物をボールミル粉砕することによって、組み合わせたFePcの粒子/グラフェンシートが得られた。得られたFePc/RGO混合物粒子は、ポテト様形状であった。パンコーティング手順を使用して、これらの混合物粒子のいくつかを高弾性UHMW PANポリマーによって封入した。それぞれ、Li箔アノード、多孔性分離体及びFePc/RGO粒子(封入又は未封入)のカソード層を含有する2つのリチウムセルを調製した。
硫黄を導電性材料(例えば、炭素/黒鉛粒子)と組み合わせる1つの方法は、溶液又は溶融混合プロセスを使用することである。高度に多孔性の活性炭粒子、化学エッチングされたメソカーボンミクロボール(活性化MCMB)、及び剥離黒鉛ワームを10〜60分間、117〜120℃(Sの融点、115.2℃よりわずかに高い温度)において硫黄溶融体と混合し、硫黄含浸炭素粒子を得た。
カソード調製手順には、元素硫黄の蒸気を生じさせ、単層又は数層のグラフェンシートの表面上でのS蒸気の堆積を可能にさせることが含まれる。第1のステップとして、液体培地中に懸濁されたグラフェンシート(例えば、水中のグラフェンオキシド又はNMP中のグラフェン)を基板(例えばガラス表面)上に噴霧し、グラフェンシートの薄層を形成した。次いで、このようなグラフェンの薄層を昇華によって生じる物理的蒸着に曝露した。固体硫黄の昇華は40℃より高い温度で生じるが、有意であり、且つ実際に有用な昇華レートは温度が100℃超になるまで典型的に生じない。我々は、グラフェン表面上に硫黄の薄膜(約1nm〜10nmの厚さの硫黄)を堆積させるために、典型的に10〜120分の蒸着時間で117〜160℃を使用した。次いで、硫黄の薄膜がその上に堆積されたグラフェンのこの薄層は、エアジェットミルを使用して、容易にSコーティングのグラフェンシートの破片へ粉砕された。これらのSコーティンググラフェンシートから(例えば、噴霧乾燥によって)直径約5〜15μmの二次粒子を作成し、次いで、これを高弾性UHMW PANポリマーによって封入した。従来のスラリーコーティング手順を使用して、これらの封入粒状物からカソード電極を作成した。
種々のリチウムイオン導電性添加剤をいくつかの異なるポリマーマトリックス材料に添加し、アノード保護層を調製した。得られるポリマー/塩複合材料のリチウムイオン導電率値を表1に要約する。我々は、室温におけるそれらのリチウムイオン導電率が10−6S/cm以上である場合、これらのポリマー複合材料が適切なアノード保護層材料であることを発見した。これらの材料によって、リチウムイオンは、1μm以下の厚さを有する保護層を通して容易に拡散することが可能であるように思われる。より厚いポリマー膜(例えば10μm)に関しては、10−4S/cm以上のこれらのUHMWポリマーの室温におけるリチウムイオン導電率が必要とされるであろう。
Claims (44)
- カソードと、アノードと、前記カソードと前記アノードとの間に配置される電解質又は分離体−電解質アセンブリとを含んでなるリチウム二次バッテリーにおいて、前記アノードが、
a)アノード活物質としてのリチウム又はリチウム合金の箔又はコーティングと、
b)5%以上の回復可能な引張歪み、室温において10−6S/cm以上のリチウムイオン導電率及び1nm〜10μmの厚さを有する高弾性ポリマーの薄層と
を含んでなり、前記高弾性ポリマーが、0.5×106〜9×106グラム/モルの分子量を有する超高分子量ポリマーを含有し、且つ前記リチウム又はリチウム合金と前記電解質又は分離体−電解質アセンブリとの間に配置されていることを特徴とするリチウム二次バッテリー。 - 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記超高分子量ポリマーが、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(メチルエーテルアクリレート)、そのコポリマー、そのスルホン化誘導体、その化学的誘導体、及びその組合せから選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記超高分子量ポリマーが、0.5×106〜5×106グラム/モル未満の分子量を有することを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記超高分子量ポリマーが、1×106〜3×106グラム/モル未満の分子量を有することを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記超高分子量ポリマーが、前記超高分子量ポリマーの連鎖間に分散されたリチウム塩及び/又は液体溶媒を含有することを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記超高分子量ポリマーが、その中に分散された電気導電性材料を含有することを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項6に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記電気導電性材料が、電子導電性ポリマー、金属粒子若しくはワイヤー、グラフェンシート、カーボン繊維、黒鉛繊維、カーボンナノ繊維、黒鉛ナノ繊維、カーボンナノチューブ、黒鉛粒子、膨張黒鉛フレーク、アセチレンブラック粒子、及びその組合せから選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項7に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記電気導電性材料が100nm未満の厚さ又は直径を有することを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項5に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記液体溶媒が、1,3−ジオキソラン(DOL)、1,2−ジメトキシエタン(DME)、テトラエチレングリコールジメチルエーテル(TEGDME)、ポリ(エチレングリコール)ジメチルエーテル(PEGDME)、ジエチレングリコールジブチルエーテル(DEGDBE)、2−エトキシエチルエーテル(EEE)、スルホン、スルホラン、炭酸エチレン(EC)、炭酸プロピレン(PC)、炭酸ジメチル(DMC)、炭酸メチルエチル(MEC)、炭酸ジエチル(DEC)、プロピオン酸エチル、プロピオン酸メチル、ガンマ−ブチロラクトン(γ−BL)、アセトニトリル(AN)、酢酸エチル(EA)、ギ酸プロピル(PF)、ギ酸メチル(MF)、トルエン、キシレン、酢酸メチル(MA)、フルオロエチレンカーボネート(FEC)、ビニレンカーボネート(VC)、アリルエチルカーボネート(AEC)、ヒドロフルオロエーテル、イオン液体溶媒、及びその組合せから選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項5に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記リチウム塩が、過塩素酸リチウム、LiClO4、ヘキサフルオロリン酸リチウム、LiPF6、ホウフッ化リチウム、LiBF4、ヘキサフルオロヒ化リチウム、LiAsF6、トリフルオロメタスルホン酸リチウム、LiCF3SO3、ビス−トリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム、LiN(CF3SO2)2、ビス(オキサラト)ホウ酸リチウム、LiBOB、オキサリルジフルオロホウ酸リチウム、LiBF2C2O4、硝酸リチウム、LiNO3、Li−フルオロアルキル−リン酸塩、LiPF3(CF2CF3)3、リチウムビスペルフルオロ−エチスルホニルイミド、LiBETI、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド、リチウムトリフルオロメタンスルホンイミド、LiTFSI、イオン性液体ベースのリチウム塩、又はそれらの組合せから選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記高弾性ポリマーの薄層が、1nm〜1μmの厚さを有することを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記高弾性ポリマーの薄層が、100nm未満の厚さを有することを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記高弾性ポリマーの薄層が、10nm未満の厚さを有することを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記高弾性ポリマーが、1×10−4S/cm〜10−2S/cmのリチウムイオン導電率を有することを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記カソード活物質が、無機材料、有機材料、ポリマー材料又はその組合せから選択され、且つ前記無機材料が、硫黄又はアルカリ金属ポリスルフィドを含まないことを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項15に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記無機材料が、金属酸化物、金属リン酸塩、金属ケイ化物、金属セレン化物、遷移金属硫化物及びその組合せから選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項15に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記無機材料が、酸化リチウムコバルト、酸化リチウムニッケル、酸化リチウムマンガン、酸化リチウムバナジウム、リチウム−混合金属酸化物、リン酸リチウム鉄、リン酸リチウムマンガン、リン酸リチウムバナジウム、リチウム−混合金属リン酸塩、リチウム金属ケイ化物及びその組合せから選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項15に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記無機材料が、CoF3、MnF3、FeF3、VF3、VOF3、TiF3、BiF3、NiF2、FeF2、CuF2、CuF、SnF2、AgF、CuCl2、FeCl3、MnCl2及びその組合せからなる群を含む金属フッ化物又は金属塩化物から選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項15に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記無機材料が、M及びMaが、Fe、Mn、Co、Ni、V又はVOから選択され、Mbが、Fe、Mn、Co、Ni、V、Ti、Al、B、Sn又はBiから選択され;且つx+y≦1である、Li2MSiO4又はLi2MaxMbySiO4として示されるリチウム遷移金属ケイ酸塩から選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項15に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記無機材料が、遷移金属ジカルコゲン化物、遷移金属トリカルコゲン化物及びその組合せから選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項15に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記無機材料が、TiS2、TaS2、MoS2、NbSe3、MnO2、CoO2、酸化鉄、酸化バナジウム及びその組合せから選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項16に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記金属酸化物が、VO2、LixVO2、V2O5、LixV2O5、V3O8、LixV3O8、LixV3O7、V4O9、LixV4O9、V6O13、LixV6O13(式中、0.1<x<5)、それらのドープされた変種、それらの誘導体及びその組合せからなる群から選択される酸化バナジウムを含有することを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項16に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記金属酸化物又は金属リン酸塩が、層状化合物LiMO2、スピネル化合物LiM2O4、カンラン石(olivine)化合物LiMPO4、ケイ酸塩化合物Li2MSiO4、タボライト(Tavorite)化合物LiMPO4F、ホウ酸塩化合物LiMBO3又はその組合せ(式中、Mは遷移金属又は複数の遷移金属の混合物である)から選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項16に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記無機材料が、(a)セレン化ビスマス又はテルル化ビスマス、(b)遷移金属ジカルコゲン化物又はトリカルコゲン化物、(c)ニオブ、ジルコニウム、モリブデン、ハフニウム、タンタル、タングステン、チタン、コバルト、マンガン、鉄、ニッケル又は遷移金属の硫化物、セレン化物又はテルル化物;(d)窒化ホウ素、及び(e)その組合せからなる群から選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項15に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記有機材料又はポリマー材料が、ポリ(硫化アントラキノニル)(PAQS)、リチウムオキソ炭素、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物(PTCDA)、ポリ(硫化アントラキノニル)、ピレン−4,5,9,10−テトラオン(PYT)、ポリマー結合PYT、キノ(トリアゼン)、酸化還元活性有機材料、テトラシアノキノジメタン(TCNQ)、テトラシアノエチレン(TCNE)、2,3,6,7,10,11−ヘキサメトキシトリフェニレン(HMTP)、ポリ(5−アミノ−1,4−ジヒドロキシアントラキノン)(PADAQ)、二硫化ホスファゼンポリマー([(NPS2)3]n)、リチウム化1,4,5,8−ナフタレンテトラオールホルムアルデヒドポリマー、ヘキサアザトリナフチレン(HATN)、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル(HAT(CN)6)、5−ベンジリデンヒダントイン、イサチンリチウム塩、ピロメリット酸ジイミドリチウム塩、テトラヒドロキシ−p−ベンゾキノン誘導体(THQLi4)、N,N’−ジフェニル−2,3,5,6−テトラケトピペラジン(PHP)、N,N’−ジアリル−2,3,5,6−テトラケトピペラジン(AP)、N,N’−ジプロピル−2,3,5,6−テトラケトピペラジン(PRP)、チオエーテルポリマー、キノン化合物、1,4−ベンゾキノン、5,7,12,14−ペンタセンテトロン(PT)、5−アミノ−2,3−ジヒドロ−1,4−ジヒドロキシアントラキノン(ADDAQ)、5−アミノ−1,4−ジヒドロキシアントラキノン(ADAQ)、カリックスキノン、Li4C6O6、Li2C6O6、Li6C6O6及びその組合せから選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項25に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記チオエーテルポリマーが、ポリ[メタンテトリル−テトラ(チオメチレン)](PMTTM)、ポリ(2,4−ジチオペンタニレン)(PDTP)、主鎖チオエーテルポリマーとしてポリ(エテン−1,1,2,2−テトラチオール)(PETT)を含有するポリマー、共役芳香族部分からなる主鎖を有し、且つペンダントとしてチオエーテル側鎖を有する側鎖チオエーテルポリマー、ポリ(2−フェニル−1,3−ジチオラン)(PPDT)、ポリ(1,4−ジ(1,3−ジチオラン−2−イル)ベンゼン)(PDDTB)、ポリ(テトラヒドロベンゾジチオフェン)(PTHBDT)、ポリ[1,2,4,5−テトラキス(プロピルチオ)ベンゼン](PTKPTB)又はポリ[3,4(エチレンジチオ)チオフェン](PEDTT)から選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項15に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記有機材料が、銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、スズフタロシアニン、鉄フタロシアニン、鉛フタロシアニン、ニッケルフタロシアニン、バナジルフタロシアニン、フルオロクロムフタロシアニン、マグネシウムフタロシアニン、マンガンフタロシアニン、ジリチウムフタロシアニン、アルミニウムフタロシアニンクロリド、カドミウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、コバルトフタロシアニン、銀フタロシアニン、無金属フタロシアニン、その化学誘導体及びその組合せから選択されるフタロシアニン化合物を含有することを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記カソード活物質が、0.5nm〜100nmの厚さ又は直径を有するナノ粒子、ナノワイヤー、ナノ繊維、ナノチューブ、ナノシート、ナノベルト、ナノリボン、ナノディスク、ナノプレートリット、又はナノホーンの形態であることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記導電性添加剤が、黒鉛、グラフェン又は炭素、及びその組合せから選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項29に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記黒鉛又は炭素材料が、ポリマー炭素、非晶質炭素、化学蒸着炭素、コールタールピッチ、石油ピッチ、メソフェーズピッチ、カーボンブラック、コークス、アセチレンブラック、活性炭、100nm未満の寸法を有する微細膨張黒鉛粒子、人工黒鉛粒子、天然黒鉛粒子、及びそれらの組合せから選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項28に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記ナノ粒子、ナノワイヤー、ナノ繊維、ナノチューブ、ナノシート、ナノベルト、ナノリボン、ナノディスク、ナノプレートリット、又はナノホーンが、カーボン材料、グラフェン、電子導電性ポリマー、導電性金属酸化物、又は導電性金属コーティングから選択される導電性保護コーティングでコートされるか、又は包含されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記高弾性ポリマーが、その中に分散された添加剤又は充填剤を有さないニートポリマーであることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記超高分子量ポリマーが、その中に分散されたリチウムイオン導電性添加剤0.1重量%〜50重量%を含有するか、或いは0.1重量%〜10重量%のカーボンナノチューブ、カーボンナノ繊維、グラフェン及びそれらの組合せから選択される強化材ナノフィラメントを含有することを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記超高分子量ポリマーがリチウムイオン導電性添加剤と混合されて、複合物が形成され、前記リチウムイオン導電性添加剤が、前記高弾性ポリマー中に分散され、且つLi2CO3、Li2O、Li2C2O4、LiOH、LiX、ROCO2Li、HCOLi、ROLi、(ROCO2Li)2、(CH2OCO2Li)2、Li2S、LixSOy及びそれらの組合せ(式中、X=F、Cl、I又はBr、R=炭化水素基、x=0〜1、y=1〜4である)から選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1に記載のリチウム二次バッテリーにおいて、前記超高分子量ポリマーが、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、二環式ポリマー、そのスルホン化誘導体又はその組合せから選択される電子導電性ポリマーと混合されて、ブレンド、コポリマー又は半相互侵入ネットワークが形成されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1のリチウム二次バッテリーにおいて、前記超高分子量ポリマーが、0.5×106g/モル未満の分子量を有するリチウムイオン導電性ポリマーとの混合物、ブレンド、コポリマー、又は半相互侵入ネットワークを形成し、且つポリ(エチレンオキシド)(PEO)、ポリプロピレンオキシド(PPO)、ポリ(アクリロニトリル)(PAN)、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)、ポリ(ビニリデンフルオリド)(PVdF)、ポリビス−メトキシエトキシエトキシド−ホスファゼンエクス(phosphazenex)、ポリビニルクロリド、ポリジメチルシロキサン、ポリ(ビニリデンフルオリド)−ヘキサフルオロプロピレン(PVDF−HFP)、それらのスルホン化誘導体、及びそれらの組合せから選択されることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1のリチウム二次バッテリーにおいて、前記カソードが、硫黄、硫黄含有分子、硫黄含有化合物、金属硫化物、硫黄−炭素ポリマー、リチウム多硫化物、硫黄/炭素ハイブリッド又は複合材料、硫黄/黒鉛ハイブリッド又は複合材料、硫黄/グラフェンハイブリッド又は複合材料、硫黄−ポリマー化合物、及びその組合せを含んでなるリチウム−硫黄バッテリーであることを特徴とするリチウム二次バッテリー。
- 請求項1のリチウムバッテリーにおいて、リチウム金属バッテリー、リチウム−硫黄バッテリー、リチウム−セレンバッテリー、又はリチウム−エアバッテリーであることを特徴とするリチウムバッテリー。
- リチウムバッテリーの製造方法において、
(a)カソード活物質層及び前記カソード活物質層を支持するための任意選択的なカソード集電体を提供することと;
(b)リチウム金属又はリチウム合金箔若しくはコーティング及び前記箔又はコーティングを支持するための任意選択的なアノード集電体を提供することと;
(c)電解質並びに前記アノード及び前記カソードを電気的に分離する任意選択的な分離体を提供することと、
(d)前記リチウム金属又はリチウム合金箔又はコーティングと前記電解質又は分離体との間に配置された高弾性ポリマーのアノード保護層を提供することと
を含んでなり、前記高弾性ポリマーが、2%〜200%の回復可能な引張歪み、室温において10−6S/cm以上のリチウムイオン導電率及び0.5nm〜10μmの厚さを有し、且つ前記高弾性ポリマーが、0.5×106〜9×106グラム/モルの分子量を有する超高分子量ポリマーを含有することを特徴とする方法。 - 請求項39に記載の方法において、前記超高分子量ポリマーが、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(メチルエーテルアクリレート)、そのコポリマー、そのスルホン化誘導体、その化学的誘導体、及びその組合せから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項39に記載の方法において、前記超高分子量ポリマーが、エラストマー、電子導電性ポリマー、リチウムイオン導電性材料、強化材、及びその組合せとの混合物を形成することを特徴とする方法。
- 請求項41に記載の方法において、前記リチウムイオン導電性材料が、前記高弾性ポリマー中に分散され、且つLi2CO3、Li2O、Li2C2O4、LiOH、LiX、ROCO2Li、HCOLi、ROLi、(ROCO2Li)2、(CH2OCO2Li)2、Li2S、LixSOy又はそれらの組合せ(式中、X=F、Cl、I又はBr、R=炭化水素基、x=0〜1、y=1〜4である)から選択されることを特徴とする方法。
- 請求項41に記載の方法において、前記リチウムイオン導電性材料が、前記高弾性ポリマー中に分散され、且つ過塩素酸リチウム、LiClO4、ヘキサフルオロリン酸リチウム、LiPF6、ホウフッ化リチウム、LiBF4、ヘキサフルオロヒ化リチウム、LiAsF6、トリフルオロメタスルホン酸リチウム、LiCF3SO3、ビス−トリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム、LiN(CF3SO2)2、ビス(オキサラト)ホウ酸リチウム、LiBOB、オキサリルジフルオロホウ酸リチウム、LiBF2C2O4、硝酸リチウム、LiNO3、Li−フルオロアルキル−リン酸塩、LiPF3(CF2CF3)3、リチウムビスペルフルオロ−エチスルホニルイミド、LiBETI、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド、リチウムトリフルオロメタンスルホンイミド、LiTFSI、イオン性液体ベースのリチウム塩、又はそれらの組合せから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項39に記載の方法において、アノード集電体によって支持されたリチウム金属コーティングを提供する前記ステップが、前記バッテリーの第1の充電操作の間に実行されることを特徴とする方法。
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