MX2008009434A

MX2008009434A - Un metodo para fabricar fibras compuestas de silicio o un material a base de silicio y su uso en baterias de litio recargables.

Info

Publication number: MX2008009434A
Application number: MX2008009434A
Authority: MX
Inventors: Mino Green; Feng-Ming Liu
Original assignee: Nexeon Ltd
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2008-11-19
Also published as: CA2636471A1; KR101024900B1; CA2636471C; CN101371381A; JP2011216496A; JP4839381B2; TWI513083B; JP2009523923A; EP2472653A2; JP2011082179A; US20100151324A1; RU2444092C2; IL192940A0; RU2008132687A; TWI398980B; US8597831B2; JP5752509B2; CN101371381B; US8101298B2; EP1982370B1

Abstract

Un método para fabricar fibras de silicio o material a base de silicio comprende las etapas de grabar por ataque químico soportes sobre un sustrato y desprenderlos. Puede crearse entonces un ánodo para batería al utilizar las fibras como el material activo en un electrodo de ánodo compuesto.

Description

UN MÉTODO PARA FABRICAR FIBRAS COMPUESTAS DE SILICIO O UN MATERIAL A BASE DE SILICIO Y SU USO EN BATERÍAS DE LITIO RECARGABLES Campo de la Invención La invención se refiere a un método para fabricar fibras compuestas de silicio o un material a base de silicio y al uso del material de ánodo activo en células de baterías de litio recargables. ANTECEDENTES Es muy conocido que el silicio puede utilizarse como el material de ánodo activo de una célula electroquímica de ión de litio recargable (ver, por ejemplo, Insertion Electrode Materials for Recargable Lithium Batteries (Materiales de Electrodo de Inserción para Baterías de litio Recargables), M. Winter, J. 0. Besenhard, M. E. Spahr, y P. Novak en Adv. Mater. 1998, 10, No. 10) . La composición básica de una célula de batería recargable de ión de litio convencional se muestra en la Figura 1 incluyendo un electrodo de ánodo a base de grafito, el componente que se reemplazará por el ánodo a base de silicio. La célula de batería incluye una célula única pero puede incluir también más de una célula. La célula de batería generalmente comprende un colector de corriente de cobre para el ánodo 10 y un colector de corriente de aluminio para el cátodo 12 los cuales son externamente conectables a una carga o a una fuente de recarga según sea apropiado. Una capa de ánodo compuesto a base de grafito 14 recubre al colector de corriente 10 y una capa de cátodo compuesto a base de óxido de metal que contiene litio 16 recubre el colector de corriente 12. Se proporciona un espaciador o separador de plástico poroso 20 entre la capa de ánodo compuesto a base de grafito 14 y la capa de cátodo compuesto a base de óxido de metal que contiene litio 16 y se dispersa un material de electrolito liquido dentro del espaciador o separador de plástico poroso 20, la capa de ánodo compuesto 14 y la capa de cátodo compuesto 16. En algunos casos, el espaciador o separador de plástico poroso 20 puede reemplazarse por un material de electrolito polimérico y en tales casos el material de electrolito polimérico se encuentra presente tanto dentro de la capa de ánodo compuesto 14 como de la capa de cátodo compuesto 16. Cuando la célula de batería se encuentra completamente cargada, se ha transportado el litio desde el óxido de metal que contiene litio mediante el electrolito hacia la capa a base de grafito en donde reacciona con el grafito para crear el compuesto, LiC6. El grafito, que es el material electroquímicamente activo en la capa de ánodo compuesto, tiene una capacidad máxima de 372 mAh/g. Se notará que los términos "ánodo" y "cátodo" se utilizan en el sentido de que la batería se coloca a través de una carga. Generalmente se cree que el silicio, cuando se utiliza como un material de ánodo activo en una célula recargable de ión de litio, proporciona una capacidad significativamente mayor que el grafito actualmente utilizado. El silicio cuando se convierte en el compuesto LÍ21SÍ5 mediante la reacción con litio en una célula electroquímica, tiene una capacidad de 4,200 mAh/g. Los procedimientos existentes del uso del silicio o de un material de ánodo activo a base de silicio en una célula electroquímica de ión de litio, han fallado en mostrar una capacidad sostenida sobre el número de ciclos de carga/descarga requerido y por tanto no son comercialmente viables . Un procedimiento utiliza silicio en forma de polvo, en algunos ejemplos producido como un compuesto opcionalmente con un aditivo electrónico y conteniendo un aglomerante apropiado tal como difluoruro de polivinilideno recubierto sobre un colector de corriente de cobre. Sin embargo, este electrodo falla en mostrar una capacidad sostenida cuando se somete a ciclos de carga/descarga. Se cree que esta pérdida de capacidad se debe al aislamiento mecánico parcial de la masa de polvo de silicio que se produce a partir de la expansión/contracción volumétrica asociada con la inserción/extracción del litio hacia y desde el silicio huésped. A su vez esto produce la aglomeración de la masa de polvo en "islas" eléctricamente aisladas. En otro procedimiento descrito por Ohara et al. en Journal of Powder Sources 136 (2004) 303-396, el silicio se evapora sobre un colector de corriente de lámina de níquel como una capa delgada y después se utiliza esta estructura para formar el ánodo de una célula de ión de litio. Sin embargo, aunque este procedimiento proporciona buena capacidad de retención, esto es únicamente el caso para películas muy delgadas y por tanto estas estructuras no proporcionan cantidades utilizables de capacidad por área de unidad, e incrementar el grosor de la película para proporcionar cantidades utilizables de capacidad por área de unidad ocasiona la eliminación de la buena capacidad de retención. En otro procedimiento descrito en US2004/0126659, el silicio se evapora sobre fibras de níquel que se utilizan después para formar el ánodo de una batería de litio. Sin embargo se ha encontrado que esto proporciona una distribución de silicio desigual sobre las fibras de níquel y por lo tanto afecta significativamente la operación. En otro procedimiento descrito en US 6,887,511, el silicio se evapora sobre un sustrato de cobre áspero para crear películas de un grosor medio de hasta 10 µp\. Durante el proceso inicial de inserción del ión de litio, la película de silicio se rompe para formar soportes de silicio. Estos soportes pueden entonces reaccionar de manera inversa con los iones de litio y se logra una buena capacidad de retención. Sin embargo, el proceso no funciona bien con película más gruesa y la creación de la película de grosor medio es un proceso costoso. Además la estructura en soportes ocasionada por el rompimiento de la película no tiene una porosidad inherente de tal forma que puede originar problemas con la capacidad de retención a largo plazo. SUMARIO DE LA INVENCIÓN La invención se expone en las reivindicaciones. Se resuelven los problemas de la reacción de manera inversa de estas fibras de silicio o a base de silicio con el litio, debido a que la estructura de electrodo de ánodo utiliza fibras de silicio o de material a base de silicio, . En particular mediante la disposición de las fibras en una estructura compuesta, es decir, una mezcla de fibras, un aglomerante de polímero y un aditivo electrónico, el proceso de carga/descarga se vuelve reversible y repetible y se logra una buena capacidad de retención. Además la manera en la que se colocan las fibras puede proporcionar ventajas. Proporcionando una mata de fibras desordenadas no tejidas, se introduce una capacidad de carga totalmente reversible y repetible sin el riesgo de un aislamiento mecánico significativo. Por ejemplo las fibras pueden depositarse como un fieltro o una estructura tipo fieltro. En el caso de una estructura compuesta esta puede ser con los componentes adicionales, o el fieltro puede ser con un simple aglutinante o, cuando sea estructuralmente apropiado, suelto. Además, se proporciona un método simplificado para fabricar fibras que comprende grabar por ataque químico un sustrato para producir soportes y desprender los soportes proporcionando un procedimiento robusto y de alto rendimiento . BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las modalidades de la invención se describirán ahora, a modo de ejemplo, con referencia a las figuras, de las cuales: La Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra los componentes de una célula de batería; La Figura 2 es una fotografía amplificada de un electrodo de acuerdo con la presente invención; La Figura 3 muestra un diagrama del voltaje del primer ciclo para un electrodo compuesto de fibra de silicio/PVDF/super P. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En una visión general la invención permite la creación de fibras o hebras de silicio o de material a base de silicio y el uso de estas fibras para crear tanto una estructura de ánodo compuestas con un aglutinante de polímero, como un aditivo electrónico (si se requiere) y un colector de corriente de lámina metálica y una estructura de electrodo de tipo fieltro. En particular se cree que la estructura de los elementos de silicio que forman el compuesto soluciona el problema de la pérdida de capacidad de carga /descarga . Al tender las fibras en una estructura compuesta de fieltro o tipo fieltro, es decir, una pluralidad de fibras delgadas largas o alargadas que se trenzan para proporcionar múltiples intersecciones, por ejemplo tendidas de manera aleatoria o desordenada o de hecho ordenada, se reduce el problema de la pérdida de capacidad de carga/descarga. Típicamente las fibras tendrán una proporción de longitud a diámetro de aproximadamente 100:1 y por lo tanto en una capa de ánodo tal como una capa de ánodo compuesta, cada fibra hará contacto con otras fibras muchas veces a lo largo de su longitud creando una configuración en donde la posibilidad de aislamiento mecánico que surge de los contactos de silicio rotos, es insignificante. También, la inserción y el retiro del litio dentro de las fibras, aunque ocasionan una expansión de volumen y una contracción de volumen, no ocasionan la destrucción de las fibras y por lo tanto se preserva la conductividad electrónica entre las fibras . Las fibras pueden fabricarse desprendiendo soportes de un sustrato. Además la manera de fabricación de los soportes puede proporcionarse mediante un simple proceso químico repetible. Una manera en la que pueden producirse los soportes es mediante grabado por ataque químico en seco, por ejemplo, grabado por ataque químico profundo del ión reactivo, por ejemplo, del tipo descrito en la Solicitud de E.U. número 10/049736 que se asigna comúnmente con la presente y se incorpora en la presente mediante la referencia. La persona experta será familiar con el proceso, de tal manera que la descripción detallada no se requiere en la presente. Brevemente, sin embargo, un sustrato de silicio recubierto en óxido natural se graba por ataque químico y se lava a fin de proporcionar una superficie hidrófila. Se evapora cloruro de cesio (CSC1) sobre la superficie y el sustrato recubierto se transfiere bajo condiciones secas a una cámara de presión fija de vapor de agua. Se revela una película delgada de CSC1 en una disposición de isla de hemisferios cuyas características dimensionales dependen del grosor inicial, la presión del vapor de agua y el tiempo de revelado. La disposición de isla proporciona una máscara efectiva después de lo cual se lleva a cabo el grabado por ataque químico, por ejemplo, mediante grabado por ataque químico del ión reactivo dejando una disposición de soportes que corresponde a las islas hemisféricas. La capa protectora de CSC1 es altamente soluble en agua y puede lavarse fácilmente. Alternativamente los soportes pueden fabricarse mediante grabado por ataque químico en húmedo utilizando un método de intercambio químico galvánico por ejemplo como el descrito en nuestra solicitud co-pendiente GB 0601318.9 con cesionarios comunes y titulada "Method of etching a silicon-based material", (Método de grabado por ataque químico de un material a base de silicio) incorporada en la presente mediante la referencia. Un método relacionado que también puede utilizarse se ha descrito en Peng K-Q, Yan, Y-J Gao, S-P, Zhu J., Adv. Materials, 14 (2004), 1164-1167 ("Peng") ; K. Peng et al, Angew. Chem. Int. Ed., 44 2737-2742; y K. Peng et al., Adv. Funct: Mater, 16 (2006), 387-394. En la modalidad preferida los soportes, por ejemplo, de 100 mieras de longitud y 0.2 mieras de diámetro, se fabrican sobre y a partir de un sustrato de silicio. Más generalmente los soportes de una longitud en el rango de 20 a 300 mieras y un diámetro o dimensión transversal mayor en el rango de 0.08 a 0.5 mieras, pueden utilizarse para proporcionar las fibras. De acuerdo con el proceso, el sustrato de silicio puede ser tipo n- o p-, de acuerdo con el procedimiento químico, y puede grabarse por ataque químico en cualquier cara del cristal expuesta (100) o (110) . Dado que el grabado por ataque químico procede a lo largo de planos de cristal, las fibras resultantes son cristales únicos. Debido a esta característica estructural, las fibras serán sustancialmente rectas facilitando una proporción de longitud a diámetro de aproximadamente 100:1 y, cuando se encuentran en una capa de ánodo compuesta, permitiendo a cada fibra entrar en contacto con otras fibras muchas veces a lo largo de su longitud. El proceso de grabado por ataque químico también puede llevarse a cabo ya sea en obleas de grado electrónico en integración a muy grande escala (VLSI) o en muestras rechazadas de las mismas (obleas monocristalino) . Como una alternativa más barata, puede también utilizarse material policristalino de grado fotovoltaico, como el que se utiliza para paneles solares. A fin de desprender los soportes para obtener las fibras, el sustrato, con los soportes unidos, se coloca en un vaso de precipitado o en cualquier envase apropiado, se cubre en un líquido inerte tal como etanol y se somete a agitación ultrasónica. Se encontró que al paso de varios minutos se observa que el líquido se torna turbio y puede observarse mediante examen microscópico de electrón que, en esta etapa, los soportes se han retirado de su base de silicio. Se apreciará que los métodos alternativos para "cosechar" los soportes incluyen raspar la superficie del sustrato para desprenderlos o desprenderlos químicamente. Un procedimiento químico apropiado para el material de silicio de tipo n- comprende grabar por ataque químico el sustrato en una solución de HF en presencia de iluminación posterior de la oblea de silicio. Una vez desprendidos los soportes de silicio, pueden utilizarse como el material activo en un ánodo compuesto para células electroquímicas de ión de litio. Para fabricar una ánodo compuesto, el silicio cosechado se filtra de la solución y puede mezclarse con difluoruro de polivinilideno y producir una mezcla con un solvente de moldeo tal como n-metilo pirrolidinona . Esta mezcla puede aplicarse o recubrirse después sobre una placa metálica o lámina metálica u otro sustrato conductivo, por ejemplo, físicamente con una cuchilla o de cualquier otra manera apropiada para producir una película recubierta del grosor requerido y después el solvente de moldeo se evapora de esta película utilizando un sistema de secado apropiado que puede emplear temperaturas elevadas en el rango de 50 grados C a 140 grados C para dejar la película de compuesto libre o sustancialmente libre del solvente de moldeo. La mata o película compuesta resultante tiene una estructura porosa y/o de tipo fieltro en la cual la masa de fibras de silicio es típicamente de entre 70 por ciento y 95 por ciento. La película compuesta tendrá un porcentaje de volumen de poro de 10-30 por ciento, preferentemente de aproximadamente 20 por ciento . Una SEM de una estructura de electrodo compuesta obtenida mediante el método explicado anteriormente se muestra en la Figura 2. Alternativamente puede producirse una estructura de fieltro o de tipo fieltro como el material de lámina (no necesariamente en un colector de corriente) y que actúa como su propio colector de corriente. La fabricación de la célula de batería de ión de litio puede llevarse a cabo, después de esto, de cualquier manera apropiada, por ejemplo, siguiendo la estructura general mostrada en la Figura 1, pero con un material de ánodo activo de silicio o a base de silicio en lugar de un material de ánodo activo de grafito. Por ejemplo, la capa de ánodo compuesto a base de fibras de silicio se cubre mediante el separador poroso 18, agregando el electrolito a la estructura final saturando todo el volumen de poro disponible. La adición del electrolito se lleva a cabo después de colocar los electrodos en una cubierta apropiada y puede incluir el relleno del ánodo al vacío para asegurar que el volumen de poro se rellene con el electrolito líquido. Favor de mirar los siguientes ejemplos: Se pesaron 0.0140 g de fibras de silicio dentro de un tubo de centrífuga Eppendorf de 2 cm2, y se agregó 0.0167 g de carbono conductivo Super P. Después se agregó con una pipeta N-metil pirrolidinona (N P) dentro del tubo, hasta dispersar todos los materiales (0.92 g) . Previamente, se disolvió PVDF en NMP, a 7.8 % por peso de PVDF. Se agregó una cantidad de esta solución al tubo, conteniendo 0.0074 g de PVDF. La composición de mezcla fue por tanto Si : PVDF : Super P = 85.3 : 4.5 : 10.1 % por peso. Se colocó el tubo en un baño ultrasónico durante una hora, para homogenizar la mezcla, y después se agitó durante una hora adicional. Después se recubrió la mezcla sobre una lámina de cobre de 14 µp?, utilizando un bisturí con un espacio de cuchilla de 0.8 mm. Después el recubrimiento se secó en un horno a 100°C durante una hora, para evaporar el solvente de NMP. Después del secado, el grosor de la capa recubierta fue de 30 - 40 m. La Figura 2 muestra un SEM de una mezcla y recubrimiento similares, sin carbono Super P. El recubrimiento se enrolló ligeramente, y los discos de electrodo se cortaron con un diámetro de 12 mm. Estos se ensamblaron en células electroquímicas en una caja de guante rellena de argón. El electrodo contador y el electrodo de referencia fueron ambos de metal de litio. El electrolito fue LiPF6 en una mezcla de carbonatos orgánicos. La célula se probó en un dispositivo VMP3. Después de un empapado de treinta minutos, la célula se mantuvo a - 0.1 mA durante una hora, y después a - 0.2 mA hasta lograr la capacidad de litiación requerida. Después se deslitió el electrodo a + 0.2 mA, hasta un voltaje de 1.0 V vs . Li/Li+. La Figura 3 muestra el voltaje de la célula durante este primer ciclo.

Una ventaja particular del procedimiento descrito en la presente, es que pueden fabricarse grandes láminas de ánodo a base de silicio, enrollarlas si es necesario, y después ranurarlas o estamparlas subsecuentemente como es el caso actualmente en ánodos a base de grafito para células de baterías de ión de litio, lo que significa que el procedimiento descrito en la presente puede retroaj ustarse con las capacidades de fabricación existentes. Una ventaja adicional de la disposición descrita en la presente es que la resistencia estructural de hecho se incrementa con cada operación de recarga. Esto se debe a que se ha encontrado que las fibras se "sueldan" entre si como resultado de la ruptura de la estructura cristalina en las uniones de fibra creando una estructura amorfa. Esto, a su vez, reduce el riesgo de pérdida de capacidad durante múltiples ciclos dado que existe menor riesgo de aislamiento mecánico de las fibras una vez que las fibras se encuentran conectadas de la forma descrita anteriormente. Se apreciará, por supuesto, que puede adoptarse cualquier procedimiento apropiado a fin de llegar a los procedimientos y aparatos descritos anteriormente. Por ejemplo la operación del desprendimiento de soportes puede comprender cualquiera de una operación de sacudimiento, raspado, química u otra, siempre y cuando los soportes se retiren del sustrato para crear las fibras. La referencia al material a base de silicio incluye silicio cuando sea apropiado. Las fibras pueden tener cualquier dimensión apropiada y pueden, por ejemplo, ser de silicio puro o de silicio mezclado u otro material a base de silicio tal como una mezcla de germanio de silicio o cualquier otra mezcla apropiada. El sustrato a partir del cual se crean los soportes, puede ser tipo n- o p-, variando de 100 a 0.001 Ohm cm, o puede ser una aleación de silicio adecuada, por ejemplo SixGei-x. Las fibras pueden utilizarse para cualquier propósito apropiado tal como la fabricación de electrodos incluyendo generalmente cátodos. El material de cátodo puede ser de cualquier material apropiado, típicamente un óxido metálico a base de litio o un material de fosfato tal como LiCo02, LiMnxNixCoi-2x02 o LiFeP04. Las características de las diferentes modalidades pueden intercambiarse o yuxtaponerse según sea apropiado y las etapas del método llevarse a cabo en cualquier orden apropiado.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un método para fabricar fibras de silicio o de un material a base de silicio, que comprende las etapas de grabar por ataque químico un sustrato de silicio o un sustrato a base de silicio para fabricar soportes y desprender los soportes del sustrato. 2. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, en el cual la fibras tienen dimensiones transversales en el rango de 0.08 a 0.5 mieras, preferentemente 0.2 mieras y una longitud en el rango de 20 a 300 mieras preferentemente 100 mieras. 3. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, en el cual las fibras tienen una relación entre dimensiones de aproximadamente 100:1. . Un método como se reivindica en la reivindicación 1, la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en el cual las fibras tienen un corte transversal sustancialmente circular. 5. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en el cual las fibras tienen un corte transversal sustancialmente no circular. 6. Un método como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el cual los soportes se crean mediante grabado por ataque químico de ión reactivo. 7. Un método como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el cual los soportes se crean mediante grabado por ataque químico de reacción química. 8. Un método como se reivindica en la reivindicación 7, en el cual los soportes se crean mediante grabado por ataque químico de intercambio galvánico. 9. Un método como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el cual los soportes se desprenden mediante uno o más de raspado, agitación o grabado por ataque químico. 10. Un método como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el cual el material de silicio o a base de silicio comprende uno de silicio no mezclado, silicio mezclado, o una mezcla de germanio de silicio. 11. Un método como se reivindica en cualquier reivindicación precedente, en el cual la fibra es silicio o un material a base de silicio monocristalino que comprende uno de silicio o germanio de silicio monocristalino. 12. Un método para crear un electrodo de célula que comprende depositar una mezcla que contiene fibras a base de silicio para formar una capa de fibras a base de silicio. 13. Un método como se reivindica en la reivindicación, 12 en el cual las fibras son fibras monocristalinas . 14. Un método como se reivindica en la reivindicación 12 o la reivindicación 13, en el cual las fibras se depositan en un fieltro. 15. Un método como se reivindica en la reivindicación 12 o la reivindicación 13 o la reivindicación 14, en el cual las fibras se depositan en un compuesto. 16. Un método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, que incluye depositar las fibras sobre un colector de corriente. 17. Un método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16, en el cual las fibras se fabrican mediante un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11. 18. Un método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17, en el cual el electrodo es un ánodo . 19. Un método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, en el cual el fieltro tiene un porcentaje de volumen de poro de aproximadamente 10-30 por ciento . 20. Un método para fabricar una célula recargable de litio que comprende las etapas de crear un ánodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 12 a 19 y agregar un cátodo al electrolito. 21. Un método como se reivindica en la reivindicación 20, que comprende además agregar un separador entre el cátodo y el ánodo. 22. Un método como se reivindica en la reivindicación 20 o la reivindicación 21, que comprende además proporcionar una cubierta alrededor de la célula. 23. Un electrodo compuesto que contiene fibras a base de silicio fabricadas utilizando cualquiera de las reivindicaciones precedentes como uno de sus materiales activos . 24. Un electrodo compuesto como en la reivindicación 12, que utiliza cobre como un colector de corriente . 25. Un electrodo compuesto como en la reivindicación 12, en el cual el electrodo es un ánodo. 26. Una célula electroquímica que contiene un ánodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14. 27. Una célula electroquímica como en la reivindicación 15, en la cual el cátodo comprende un compuesto que contiene litio capaz de liberar y reabsorber iones de litio como su material activo. 28. Una célula electroquímica como en la reivindicación 15, en la cual el cátodo comprende óxido metálico a base de litio o fosfato como su material activo preferentemente LiCo02 o LiMnxNixCoi-2x02 o LiFeP04. 29. Un ánodo de célula recargable de litio que comprende una capa de fibras monocristalinas a base de silicio en la cual las fibras forman un fieltro. 30. Un ánodo como se reivindica en la reivindicación 29, en el cual las fibras son parte de un compuesto . 31. Un ánodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 29 a 30, que incluye porciones de silicio amorfas en las intersecciones de las fibras. 32. Una célula que comprende un ánodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 29 a 30 y un cátodo . 33. Una célula como se reivindica en la reivindicación 32, en la cual el cátodo comprende material a base de litio. 34. Una célula como se reivindica en la reivindicación 33, en la cual el cátodo comprende dióxido de cobalto de litio. 35. Un dispositivo energizado por una célula como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 26 a 34.