RU2608598C2 - Литий-ионный аккумулятор - Google Patents

Литий-ионный аккумулятор Download PDF

Info

Publication number
RU2608598C2
RU2608598C2 RU2015117203A RU2015117203A RU2608598C2 RU 2608598 C2 RU2608598 C2 RU 2608598C2 RU 2015117203 A RU2015117203 A RU 2015117203A RU 2015117203 A RU2015117203 A RU 2015117203A RU 2608598 C2 RU2608598 C2 RU 2608598C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lithium
active material
positions
power
carbon
Prior art date
Application number
RU2015117203A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015117203A (ru
Inventor
Владимир Владимирович Клюев
Вячеслав Виталиевич Волынский
Вячеслав Николаевич Тюгаев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научный центр "Автономные источники тока" (ООО "Научный центр "АИТ")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Научный центр "Автономные источники тока" (ООО "Научный центр "АИТ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научный центр "Автономные источники тока" (ООО "Научный центр "АИТ")
Priority to RU2015117203A priority Critical patent/RU2608598C2/ru
Priority to PCT/RU2015/000346 priority patent/WO2016178596A1/ru
Publication of RU2015117203A publication Critical patent/RU2015117203A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2608598C2 publication Critical patent/RU2608598C2/ru

Links

Images

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
    • H01M4/36—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
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • 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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) и батарей на их основе, предназначенных для использования в качестве накопителей энергии для электротранспорта, альтернативной энергетики, источников бесперебойного питания, систем рекуперации электроэнергии и выравнивания сетевых нагрузок. В конструкции предлагаемого литий-ионного аккумулятора сочетается активный материал отрицательного электрода на основе Li4Ti5O12 и активный материал положительного электрода на Li3V2(PO4)3. Активный материал отрицательного электрода на основе Li4Ti5O12 может быть допирован хромом по позициям титана и представляет собой соединение состава Li4Ti5-xCrxO12, где 0<x≤0,2. Активный материал положительного электрода может быть допирован натрием по позициям лития, одним или несколькими металлами из группы, содержащей магний, алюминий, иттрий и лантан по позициям ванадия, фтором или хлором по позициям фосфата, и представляет собой соединение состава Li3-xNaxV2-yMy(PO4)3-zHalz/C, где М - один или несколько металлов из группы, содержащей Mg, Al, Y, La; Г=F, Cl; 0<x≤0,1; 0<y≤0,2; 0<z≤0,16. Кристаллы активных материалов отрицательного и положительного электродов могут быть покрыты поверхностным слоем углерода, который получен за счет введения в смесь исходных реагентов углеродсодержащего прекурсора - крахмала. Изобретение позволяет создать конструкции высокоэнергоемких ЛИА с повышенными мощностью, безопасностью и стабильностью при циклировании. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) и батарей на их основе, предназначенных для использования в качестве накопителей энергии для электротранспорта, альтернативной энергетики, источников бесперебойного питания, систем рекуперации электроэнергии и выравнивания сетевых нагрузок.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Значительный прогресс в технологии литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) сделал автономные источники электропитания этого типа наиболее энергоемкими среди перезаряжаемых электрохимических систем. Традиционным материалом отрицательного электрода (анода) в таких аккумуляторах является углерод, способный обратимо внедрять литий [1], а материалом положительного электрода (катода) - литированный оксид кобальта (кобальтат лития, оксид лития-кобальта) LiCoO2 [2]. Несмотря на то, что ЛИА системы «углерод - оксид лития-кобальта» в настоящее время занимают значительную часть рынка источников питания для портативной электроники, их применение для питания транспорта и энергетики невозможно из-за ряда присущих им недостатков. Недостатками литированного углерода как анодного материала ЛИА являются [3-5]:
- вероятность теплового разгона и воспламенения при повышении температуры;
- резкая деградация емкости при повышенной скорости заряда/разряда;
- очень малая остаточная емкость и невозможность заряда аккумуляторов при отрицательных температурах.
Недостатками кобальтата лития при использовании в качестве катодного материала ЛИА являются [5-7]:
- пожароопасность при высоких температурах;
- деградация емкости при высоких потенциалах, температурах и скоростях циклирования;
- малый срок службы (не более 800 циклов).
Аккумуляторы для электротранспорта и энергетики должны сочетать в себе такие характеристики, как энергоемкость, мощность (т.е. способность к быстрому заряду и стойкость к воздействию высоких нагрузочных токов), широкий интервал рабочих температур, длительный срок службы и безопасность эксплуатации, поэтому их создание требует разработки и применения принципиально новых активных электродных материалов.
Известны анодные материалы на базе сплавов лития с кремнием [8]. Теоретическая емкость наиболее богатого литием соединения кремния (Li22Si5) достигает 4200 мА⋅ч/г в расчете на чистый кремний или 2011 мА⋅ч/г в расчете на соединение Li22Si5. Главным препятствием стабильной работы литий-кремниевого интеркаляционного электрода являются большие объемные изменения, происходящие в ходе циклов внедрения/экстракции лития. Эти изменения достигают 310% исходного объема кремния и являются причиной механической нестойкости материала [9].
Известны анодные материалы на основе сплавов лития с оловом [10]. Находясь в одной подгруппе периодической системы с кремнием, олово образует схожие кристаллические структуры и аналогичные по стехиометрии соединения. Оно также сплавляется с литием с образованием Li22Sn5. Однако олово имеет и больший по сравнению с кремнием объем элементарной ячейки, в связи с чем оно меньше страдает от объемных изменений [11]. Недостатком предлагаемого решения является то, что олово вчетверо тяжелее кремния, и удельная интеркалируемая емкость Li22Sn5 во столько же раз ниже - 990 мА⋅ч/г против 4200 мА⋅ч/г у Li22Si5 [11].
Возможности повышения удельной емкости углеграфитовых материалов в настоящее время исчерпаны и соответствуют наиболее богатому литием соединению LiC6 (372 мА⋅ч/г). Перспективным решением проблемы ограниченной емкости литированного углерода является использование литерованных композитов Si-C, Sn-C или Si-Sn-C [12]. Недостатком данного решения является высокая активность лития в вышеперечисленных материалах, обусловливающая их недостаточную безопасность [13].
Перспективными анодными материалами для применения в конструкции ЛИА является группа соединений с умеренными значениями емкости, у которых активность лития и, соответственно, электродный потенциал имеют промежуточное значение между традиционными анодными и катодными материалами. Типичным примером является литий-титановая шпинель, или титанат лития, Li4Ti5O12 [14]. Данный материал имеет теоретическую емкость 175 мА⋅ч/г и потенциал плато зарядно-разрядной кривой ~1,55 В. Этот потенциал намного выше потенциалов восстановления большинства органических растворителей, поэтому на поверхности материала не образуется твердоэлектролитных пленок с высоким сопротивлением, а выделение металлического лития на аноде практически исключается. Другим преимуществом Li4Ti5O12 по сравнению с соединениями кремния и олова являются малые объемные изменения (менее 0,2%) при литировании и делитировании, что гарантирует стабильность при длительном циклировании. Кроме всего перечисленного, материал обладает высокими проводящими свойствами по ионам лития: значение удельной проводимости составляет 5,8⋅10-8 Ом-1⋅см-1 уже при комнатной температуре [15].
Для создания работоспособной конструкции ЛИА с оптимальным сочетанием энергии, мощности, срока службы и безопасности, необходим подбор активного материала положительного электрода, имеющего достаточно высокий электродный потенциал, но в то же время лишенного всех недостатков кобальтата лития. В определенной мере этим требованиям соответствуют слоистые смешанные литерованные оксиды никеля, кобальта и марганца состава LiNi1-x-yCoxMnyO2 по патенту [16]. Этот материал обладает сопоставимой с LiCoO2 энергоемкостью, превосходя его по мощности, безопасности и стабильности при циклировании. Недостатком данного материала является резкое падение емкости при циклировании из-за роста сопротивления реакции переноса заряда на поверхности материала вследствие его деградации [6]. Кроме того, данные реакционной калориметрии [5] свидетельствуют о хотя и значительно сниженной, но достаточно определенной вероятности возникновения теплового разгона в ЛИА на основе данного активного материала.
Известен материал положительного электрода ЛИА на основе литий-марганцевой шпинели LiMn2O4 [17], нетоксичный, более дешевый, мощный и безопасный в эксплуатации по сравнению с кобальтатом лития. Недостатками литий-марганцевой шпинели являются невысокое значение удельной емкости и ее необратимое падение вследствие растворения марганца в процессе циклирования, особенно при повышенной температуре [6, 7], что делает данный материал неподходящим при разработке ЛИА для транспорта и энергетики.
Известен материал положительного электрода ЛИА на основе феррофосфата лития LiFePO4 [18], обладающий такими преимуществами, как нетоксичность, высокая емкость, стабильность и безопасность при циклировании благодаря тому, что в структуре фосфата кислород химически связан сильнее, чем в структуре оксида. С другой стороны, строение молекул феррофосфата лития обусловливает ряд присущих ему недостатков. Из-за особенностей кристаллической структуры ионы лития при заряде и разряде аккумулятора могут передвигаться только в одном измерении [19], а не в трех, как в традиционных катодных материалах на основе оксидов переходных металлов. Это является причиной низкой проводимости катодного материала, как ионной, так и электронной, что, в свою очередь, обусловливает пониженное значение удельной энергии (380 Вт⋅ч/кг). Кроме того, из-за низкой проводимости феррофосфата лития наблюдается значительное снижение емкости и мощности ЛИА в процессе эксплуатации при низких температурах [20, 21]. Кроме того, в паре с титанатом лития Li4Ti5O12 феррофосфат лития LiFePO4 дает низкую разность потенциалов (1,9 В и ниже) [22], что отрицательно сказывается на удельных энергетических характеристиках ЛИА. Это, в свою очередь, увеличивает массу и габариты аккумуляторных батарей, что особенно критично для электротранспорта, а также повышает стоимость 1 КВт⋅ч запасаемой батареями энергии вследствие необходимости установки большего количества аккумуляторов для достижения приемлемых уровней напряжения и энергии.
Наиболее близким к заявляемому аккумулятору является решение по заявке [23], согласно которому для создания аккумулятора с высокой энергоемкостью и мощностью предлагается использовать сочетание титаната лития Li4Ti5O12 в качестве материала отрицательного электрода и фосфата лития-кобальта LiCoPO4 в роли материала положительного электрода. Недостатком данного решения является невозможность создания стабильно работающего аккумулятора данной электрохимической системы на настоящем этапе развития техники вследствие низких значений разрядной емкости, необратимых потерь лития и ускоренного падения емкости в процессе циклирования и связанного с этим неприемлемо малого ресурса LiCoO4-электрода (10 циклов) [24].
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей заявляемого изобретения являлась разработка ЛИА, сочетающего в своей конструкции активный материал отрицательного электрода на основе титаната лития Li4Ti5O12 и активный материал положительного электрода, обладающий высокими значениями электрохимического потенциала и удельной емкости, и в то же время способный к длительному обратимому циклированию в широком интервале зарядно-разрядных токов и температур. Применение подобного сочетания электродных материалов позволяет сконструировать накопители энергии на основе ЛИА, пригодные для использования в электротранспорте, системах выравнивания сетевых нагрузок, аварийного энергоснабжения и бесперебойного питания.
Техническим результатом является создание конструкции высокоэнергоемких ЛИА с повышенными мощностью, безопасностью и стабильностью при циклировании.
Указанный технический результат достигается тем, что в конструкции аккумулятора применяется сочетание активного материала отрицательного электрода на основе титаната лития Li4Ti5O12 и активного материала положительного электрода на основе фосфата лития-ванадия (фосфованадата лития) Li3V2(PO4)3. По уровню удельной энергии Li3V2(PO4)3 сопоставим с оксидными активными материалами, а по уровню безопасности, благодаря фосфатной структуре, он близок к LiFePO4, однако имеет ряд отличительных особенностей, обусловливающих его преимущества, к числу которых относятся:
- высокое теоретическое значение удельной емкости - 198 мА⋅ч/г и возможность достижения практических значений удельной емкости, близких к теоретическому;
- более высокое среднее напряжение на разряде - 4,8 В отн. лития для моноклинной структурной модификации и 4,3 В для ромбоэдрического (насиконоподобного) структурного типа. Таким образом, в сочетании с титанатом лития насиконоподобный Li3V2(PO4)3 дает разность потенциалов порядка 2,8 В, а моноклинный Li3V2(PO4)3 - порядка 3,3 В;
- повышенный циклический ресурс - до 2500 циклов заряда-разряда;
- высокая удельная мощность - 2000 Вт/кг;
- высокие значения разрядных токов - более 40 C.
Результаты испытаний макетов ЛИА системы Li4Ti5O12-Li3V2(PO4)3 показывают их приемлемую работоспособность и циклируемость (фиг. 1 и 2).
Поставленная задача решается также тем, что активный материал отрицательного электрода на основе Li4Ti5O12 допирован хромом по позициям титана и представляет собой соединение состава Li4Ti5-xCrxO12, где 0<x≤0,2. Частичное замещение титана хромом в указанных количествах вызывает изменение структуры кристаллической решетки активного материала, приводящее к увеличению коэффициента использования, в результате сохранность емкости в ходе циклирования возрастает на 1,3%.
Обозначенная задача также решается за счет того, что активный материал положительного электрода допирован натрием по позициям лития, одним или несколькими металлами из группы, содержащей магний, алюминий, иттрий и лантан по позициям ванадия, фтором или хлором по позициям фосфата, и представляет собой соединение состава Li3-xNaxV2-yMy(PO4)3-zHalz/C, где М - один или несколько металлов из группы, содержащей Mg, Al, Y, La; Hal=F, Cl; 0<x≤0,1; 0<y≤0,2; 0<z≤0,16. Модификация структуры фосфованадата лития указанным путем приводит к улучшению электропроводности активного материала, в результате чего возрастают его разрядная емкость и структурная стабильность, что ведет к увеличению удельной энергии, мощности и ресурса ЛИА. В качестве примера положительного воздействия допирования фосфата лития-ванадия магнием на фиг. 3 показано увеличение его разрядной емкости при циклировании током 10 °C.
Обозначенный технический результат достигается также за счет модифицирования применяемых в конструкции ЛИА активных материалов путем нанесения на поверхность их частиц проводящего углеродного покрытия. В результате уменьшается электрическое сопротивление на границе кристаллов активного вещества, что ведет к увеличению поверхностной электропроводности активного материала, что, в свою очередь, способствует улучшению таких его характеристик, как удельная емкость, коэффициент использования активного материала, мощность и циклируемость. Результат также достигается за счет использования крахмала в качестве углеродного прекурсора, который при синтезе активного материала образует вязкую среду, способствующую образованию частиц особо малого размера. В качестве иллюстрации положительного воздействия обозначенного технического решения на свойства активного материала на фиг. 4 приведены экспериментальные данные, показывающие способность композита фосфата лития-ванадия с углеродом (Li3V2(PO4)3/С) к циклированию экстремально высокими токами (до 320 °C).
Источники информации
1. Патент США №4,668,595 от 26 мая 1987 г. Вторичный химический источник тока.
2. Патент США №4,302,518 от 24 ноября 1981 г. Электрохимический элемент с новыми быстрыми ионными проводниками.
3. J. Vetter et al. Ageing Mechanisms in Lithium-Ion Batteries // Journal of Power Sources. - Vol. 147, 2005. - P. 269-281.
4. C. Mikolajczak et al. Lithium-Ion Batteries Hazard and Use Assessment: Final Report // Fire Protection Research Foundation: Quincy, MA, 2011. - 126 p.
5. D. Doughty, E.P. Roth. A General Discussion of Li ion Battery Safety // The Electrochemical Society Interface. - Summer 2012. - P. 37-44.
6. В.А. Тарнопольский. Некоторые тенденции усовершенствования катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов // Электрохимическая энергетика. - №1, Т. 8, 2008. - С. 3-11.
7. P. Ramadass et al. Performance Study of Commercial LiCoO2 and Spinel-based Li-ion Cells // Journal of Power Sources. - Vol. 111, 2002. - P. 210-220.
8. Патент США №3,969,139 от 13 июля 1976 г. Литиевый электрод и накопитель электрической энергии на его основе.
9. L.Y. Beaulieu et al. Colossal Reversible Volume Changes in Lithium Alloys // Electrochemical and Solid-State Letters. - Vol. 4, 2001. - P A137-A140.
10. Патент США №3,506,490 от 14 апреля 1970 г. Источник тока с твердым электролитом и анодом из лития или литиевого сплава.
11. S.-C. Chao et al. Study on Microstructural Deformation of Working Sn and SnSb Anode Particles for Li-Ion Batteries by in Situ Transmission X-ray Microscopy // Journal of Physical Chemistry C: Nanomaterials and Interfaces. - Vol. 115, 2011. - P. 22040-22047.
12. Патент США №5,587,256 от 24 декабря 1996 г. Углеродистые соединения внедрения и их применение в качестве анодов в перезаряжаемых химических источниках тока.
13. J. Hassoun et al. A Nanostructured Sn-C Composite Lithium Battery Electrode with Unique Stability and High Electrochemical Performance // Advanced materials. - Vol. 20, 2008. - P. 3169-3175.
14. Патент США №5,545,468 от 13 августа 1996 г. Перезаряжаемый литиевый источник тока и технология изготовления анода для него.
15. Поротников, Н.В. Синтез и исследование электропроводности сложных оксидов в системе Li2O-ZnO-TiO2 / Н.В. Поротников, Н.Г. Чабан, К.И. Петров // Известия АН СССР. Неорг. материалы. - 1982. - Т. 18, №6. - С. 1066-1067.
16. Патент США №6,677,082 B2 от 13 января 2004 г. Литий-металл-оксидные электроды для литиевых аккумуляторов и батарей.
17. Патент США №4,507,371 от 26 марта 1985 г. Твердотельный элемент, в котором анод, твердый электролит и катод имеют структуру, представляющую собой плотную кубическую упаковку.
18. Патент США №5,910,382 от 8 июня 1999 г. Катодные материалы для вторичных (перезаряжаемых) литиевых источников тока.
19. Y. Wang et al. Olivine LiFePO4: Development and Future // Energy & Environmental Science. - No. 4, 2011. - P. 805-817.
20. B. Wu et al. LiFePO4 Cathode Material // Electric Vehicles - The Benefits and Barriers, In-Tech, 2011. - P. 199-216.
21. Y. Zhang et al. Cycling Degradation of an Automotive LiFePO4 Lithium-Ion Battery // Journal of Power Sources. - Vol. 196, 2011. - P. 1513-1520.
22. С.P. Sandhya et al. Litihum Titanate as Anode Material for Lithium-ion Cells: A Review // Ionics. - Vol. 20, 2014. - P. 601-620.
23. Заявка США №20080014503 A1 от 17 января 2008 г. Литий-ионный аккумулятор с высокими мощностью и напряжением.
24. N.N. Bramnik et al. Electrochemical and Structural Study of LiCoPO4-based Electrodes // Journal of Solid State Electrochemistry. - Vol. 8, 2004. - P. 558-564.

Claims (5)

1. Литий-ионный аккумулятор, отличающийся тем, что в качестве активного материала отрицательного электрода используется соединение, представляющее собой продукт модифицирования литированного оксида титана Li4Ti5O12, а в роли активного материала положительного электрода выступает соединение, представляющее собой продукт модифицирования фосфата лития-ванадия Li3V2(PO4)3.
2. Литий-ионный аккумулятор по п. 1, отличающийся тем, что активный материал отрицательного электрода допирован хромом по позициям титана и представляет собой соединение состава Li4Ti5-xCrxO12, где 0<х≤0,2.
3. Литий-ионный аккумулятор по п. 1, отличающийся тем, что активный материал положительного электрода допирован натрием по позициям лития, одним или несколькими металлами из группы, содержащей магний, алюминий, иттрий и лантан по позициям ванадия, фтором или хлором по позициям фосфата, и представляет собой соединение состава Li3-xNaxV2-уМу(PO4)3-zГz/С, где М - один или несколько металлов из группы, содержащей Mg, Al, Y, La; Г=F, Cl; 0<х≤0,1; 0<у≤0,2; 0<z≤0,16.
4. Литий-ионный аккумулятор по любому из пп. 1, 2, 3, отличающийся тем, что кристаллы активных материалов отрицательного и положительного электродов покрыты поверхностным слоем углерода.
5. Литий-ионный аккумулятор по п. 4, отличающийся тем, что поверхностный слой углерода на кристаллах активных материалов получают за счет введения в смесь исходных реагентов углеродсодержащего прекурсора - крахмала.
RU2015117203A 2015-05-05 2015-05-05 Литий-ионный аккумулятор RU2608598C2 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117203A RU2608598C2 (ru) 2015-05-05 2015-05-05 Литий-ионный аккумулятор
PCT/RU2015/000346 WO2016178596A1 (ru) 2015-05-05 2015-06-02 Литий-ионный аккумулятор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117203A RU2608598C2 (ru) 2015-05-05 2015-05-05 Литий-ионный аккумулятор

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015117203A RU2015117203A (ru) 2016-11-27
RU2608598C2 true RU2608598C2 (ru) 2017-01-23

Family

ID=57217669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015117203A RU2608598C2 (ru) 2015-05-05 2015-05-05 Литий-ионный аккумулятор

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2608598C2 (ru)
WO (1) WO2016178596A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2801394C1 (ru) * 2023-06-02 2023-08-08 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Способ модифицирования поверхности катода литий-ионного аккумулятора пленкой оксида титана

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109473670A (zh) * 2018-12-18 2019-03-15 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 锂离子二次电池负极材料氟改性钛酸锂的制备方法及产品和应用
CN109755568A (zh) * 2019-02-27 2019-05-14 湖北锂诺新能源科技有限公司 钾和钴共掺杂氟磷酸钒锂正极材料的制备方法
CN110224134B (zh) * 2019-07-24 2022-03-29 山东天瀚新能源科技有限公司 一种锂离子电池正极材料及其制备方法
CN110364718B (zh) * 2019-07-24 2022-04-12 山东兴宇新能源科技有限公司 一种用于锂离子电池的具有三维导电结构的正极材料及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006221847A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Sii Micro Parts Ltd リチウム二次電池
US20090017364A1 (en) * 2007-01-18 2009-01-15 Altairnano, Inc. Methods for improving lithium ion battery safety
CN102468515A (zh) * 2010-11-05 2012-05-23 海洋王照明科技股份有限公司 一种锂离子电池及其制备方法
RU2454755C1 (ru) * 2008-10-22 2012-06-27 ЭлДжи КЕМ, ЛТД. Катодная смесь с улучшенной эффективностью и удельной энергией электрода
CN103456932A (zh) * 2012-05-27 2013-12-18 湖南省正源储能材料与器件研究所 一种储能材料的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006221847A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Sii Micro Parts Ltd リチウム二次電池
US20090017364A1 (en) * 2007-01-18 2009-01-15 Altairnano, Inc. Methods for improving lithium ion battery safety
RU2454755C1 (ru) * 2008-10-22 2012-06-27 ЭлДжи КЕМ, ЛТД. Катодная смесь с улучшенной эффективностью и удельной энергией электрода
CN102468515A (zh) * 2010-11-05 2012-05-23 海洋王照明科技股份有限公司 一种锂离子电池及其制备方法
CN103456932A (zh) * 2012-05-27 2013-12-18 湖南省正源储能材料与器件研究所 一种储能材料的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2801394C1 (ru) * 2023-06-02 2023-08-08 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Способ модифицирования поверхности катода литий-ионного аккумулятора пленкой оксида титана

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016178596A1 (ru) 2016-11-10
RU2015117203A (ru) 2016-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11502299B2 (en) Battery cell engineering and design to reach high energy
JP7417924B2 (ja) 固体電解質材料、および、電池
Nagao et al. Fabrication of favorable interface between sulfide solid electrolyte and Li metal electrode for bulk-type solid-state Li/S battery
JP6564397B2 (ja) ドープドニッケル酸塩材料
JP2019175858A (ja) 固体電解質物質を含むイオン伝導性バッテリー
CN118017010A (zh) 可充电电池单元
US20120301778A1 (en) Solid-state multi-layer electrolyte, electrochemical cell and battery including the electrolyte, and method of forming same
CN110581303B (zh) 固态电化学组件、固态电化学装置及其制备方法
US10622665B2 (en) Formation method for sodium ion cell or battery
TW201411917A (zh) 具高容量陽極材料及陰極材料之電池組設計
US20160380309A1 (en) Long-life lithium-ion batteries
JP2013539594A (ja) リチウムリッチカソード材料を用いたリチウムイオン電池の非常に長期のサイクリング
US20180358620A1 (en) Anode electrode including doped electrode active material and energy storage device including same
JP6576476B2 (ja) Ｎａドープされた、およびＮｂドープされた、Ｗドープされたおよび／またはＭｏドープされたＨＥ−ＮＣＭ
JP2016076496A (ja) 大出力リチウムイオン電池のためのアノード材料の製造方法
WO2020244333A1 (zh) 新型固态电池及其正极材料
RU2608598C2 (ru) Литий-ионный аккумулятор
KR102374188B1 (ko) 리튬 전지용 전극
Feng et al. Electrochemical property of LiMn2O4 in over-discharged conditions
US10923710B2 (en) Electrode material for a lithium-ion battery
US20220393301A1 (en) Systems and methods for improved fluid gun delivery systems
Nanda et al. High-capacity electrode materials for electrochemical energy storage: Role of nanoscale effects
JP6697155B2 (ja) 全固体電池
JP5598684B2 (ja) 非水電解質二次電池用正極活物質、正極及び電池
WO2023106128A1 (ja) 電池