用于鋰離子電池的陽(yáng)極活性物質(zhì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于鋰離子電池的陽(yáng)極活性物質(zhì)。在至少一個(gè)實(shí)施例中，提供一種可再充電電池，所述可再充電電池包括具有活性物質(zhì)的陽(yáng)極，活性物質(zhì)包括具有大于93重量％的純度水平的MSb2O4，其中，M為金屬。所述金屬的氧化態(tài)可以是2+，并且可包括過(guò)渡金屬和/或堿土金屬。可利用金屬乙酸鹽或金屬氧化物來(lái)合成陽(yáng)極活性物質(zhì)。該合成可包括：在第一溫度下加熱以去除氧和水，并在第二溫度下進(jìn)行反應(yīng)以形成可以為尖晶石晶體結(jié)構(gòu)的MSb2O4結(jié)構(gòu)。
【專利說(shuō)明】用于鋰離子電池的陽(yáng)極活性物質(zhì)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例涉及一種用于鋰離子電池的包括MSb2O4的陽(yáng)極活性物質(zhì)。

【背景技術(shù)】
[0002]在便攜式電子設(shè)備、電網(wǎng)管理和電氣化車輛的發(fā)展中，電池性能的提高是重要的問(wèn)題。可再充電電池或二次電池通常包括正極、負(fù)極、隔板和電解質(zhì)。為了從電池提取電流，集流體通常附著到每個(gè)電極。在鋰離子電池(LIB)中，負(fù)極(陽(yáng)極)通常包括具有容量為大約375mAh/g的石墨碳。石墨碳具有大約20mV的低放電電位,該放電電位提供了其自身與正極(陰極)之間的大的壓差，因此提供相對(duì)高的功率密度。然而，低電位會(huì)導(dǎo)致鋰鍍覆和大量的固體電解質(zhì)界面(SEI)的形成。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在至少一個(gè)實(shí)施例中，提供一種可再充電電池，所述可再充電電池包括具有活性物質(zhì)的陽(yáng)極，活性物質(zhì)包括具有大于93重量％的純度水平的MSb2O4，其中，M是金屬。在一個(gè)實(shí)施例中，M具有2+的氧化態(tài)，并且可包括鋅(Zn)、鐵(Fe)、鎂(Mg)、錳(Mn)、鈷(Co)或鎳(Ni)。活性物質(zhì)可包括至少95重量％或至少97重量％的MSb204。在一個(gè)實(shí)施例中，活性物質(zhì)的放電電位為0.1V至1.0V0在另一實(shí)施例中，活性物質(zhì)的容量為至少250mAh/g。陽(yáng)極還可以包括形成為非活性基質(zhì)的M和Li20。在一個(gè)實(shí)施例中，活性物質(zhì)具有尖晶石晶體結(jié)構(gòu)。M可包括MlxM2y，Ml與M2不同，Ml和M2均具有2+的氧化態(tài)，X與y之和為I。在一個(gè)實(shí)施例中，M可以為Co或Ni。在一個(gè)實(shí)施例中，M可以為Zn、Fe、Mg或Mn。在一個(gè)實(shí)施例中，包括MSb2O4的活性物質(zhì)可以具有至少97重量％的純度水平。
[0004]在至少一個(gè)實(shí)施例中，提供一種形成陽(yáng)極活性物質(zhì)的方法，所述方法包括:將化學(xué)計(jì)量比的金屬氧化物MO與氧化銻混合，M的氧化態(tài)為2+ ;加熱混合物至第一溫度，以從混合物中去除氧和水；以及在第二溫度下使混合物反應(yīng)，以形成MSb2O415 M可以是鋅(Zn)、鐵(Fe)、鎂(Mg)、錳(Mn)、鎳(Ni)和鈷(Co)中的一種。在一個(gè)實(shí)施例中，使混合物反應(yīng)以形成純度為至少95重量％的MSb204。第二溫度可以為450°C至650°C，并且使混合物在第二溫度下保持5小時(shí)至25小時(shí)的時(shí)段。混合的步驟可包括將MO與氧化銻進(jìn)行球磨，以形成混雜的粉末。在一個(gè)實(shí)施例中，加熱步驟和反應(yīng)步驟在惰性氣體氣氛下進(jìn)行。
[0005]在至少一個(gè)實(shí)施例中，提供一種形成陽(yáng)極活性物質(zhì)的方法，所述方法包括:將化學(xué)計(jì)量比的金屬M(fèi)乙酸鹽或乙酸鹽水合物與氧化銻混合，M具有2+的氧化態(tài)并且是鋅(Zn)、鐵(Fe)、鎂(Mg)和錳(Mn)中的一種；加熱混合物至第一溫度，以從混合物中去除氧和水；以及在第二溫度下使混合物反應(yīng)，以形成MSb204。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是鋰離子電池的示意性剖視圖；
[0007]圖2是根據(jù)實(shí)施例的陽(yáng)極活性物質(zhì)的示意圖；
[0008]圖3是示出由鈷、鐵、鎂和鋅的金屬氧化物合成而形成的MSb2O4結(jié)構(gòu)的X射線衍射(XRD)數(shù)據(jù)；
[0009]圖4是示出由銅和鈣的金屬氧化物合成而沒(méi)有形成MSb2O4結(jié)構(gòu)的XRD數(shù)據(jù)；
[0010]圖5是對(duì)于通過(guò)金屬氧化物合成而形成的若干陽(yáng)極活性物質(zhì)的前兩個(gè)循環(huán)的恒電流循環(huán)數(shù)據(jù)；
[0011]圖6是對(duì)于通過(guò)金屬氧化物合成而形成的若干陽(yáng)極活性物質(zhì)的三個(gè)循環(huán)的循環(huán)伏安數(shù)據(jù)。

【具體實(shí)施方式】
[0012]根據(jù)需要，這里公開了本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例；然而，將要理解的是，所公開的實(shí)施例僅僅是可以以各種方式和替換方式實(shí)施的本發(fā)明的舉例說(shuō)明。附圖未必按比例繪制；一些特征可以被夸大或最小化以示出特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此所公開的具體結(jié)構(gòu)性和功能性細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為是限制性的，而僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以不同方式采用本發(fā)明的典型性基礎(chǔ)。
[0013]參照?qǐng)D1，示出典型的電池10的截面，電池10可以是可再充電電池(例如，鋰離子電池)。電池10包括負(fù)極(陽(yáng)極)12、正極(陰極)14、隔板16和設(shè)置在電極12、電極14和隔板16內(nèi)的電解質(zhì)。然而，根據(jù)電池的類型或構(gòu)造，電池10可包括另外的組件或可以不需要所示出的所有組件。另外，集流體20可以設(shè)置在陽(yáng)極12和陰極14中的一個(gè)或兩者上。集流體20可以由任何合適的材料形成。例如，用于陽(yáng)極12的集流體20可以是銅，用于陰極14的集流體20可以是鋁。
[0014]改善電極活性物質(zhì)可以是滿足對(duì)更高的能量密度存儲(chǔ)裝置的日益增長(zhǎng)的需求的一個(gè)途徑。改善的電極活性物質(zhì)的放電電壓平臺(tái)可以比石墨碳高，但沒(méi)有高到造成電池中的功率密度顯著降低的程度。電極活性物質(zhì)還可以具有良好的抗物理降解性和高比電容量。
[0015]參照?qǐng)D2，示出了用在LIB中的具有MSb2O4分子式的陽(yáng)極活性物質(zhì)30，其中，Sb是銻，O是氧，M是能夠具有2+氧化態(tài)的金屬，例如，過(guò)渡金屬或堿土金屬。在至少一個(gè)實(shí)施例中，M是鋅(Zn)、鐵(Fe)、錳(Mn)或鎂(Mg)。也可以使用諸如鈷(Co)和鎳(Ni)的元素，但它們相對(duì)昂貴并且是重金屬元素，因此與Zn、Fe、Mn和Mg相比并非優(yōu)選。在以上或以下所描述的實(shí)施例中的任意一個(gè)實(shí)施例中，M可以包括MlxM2y，其中，Ml和M2不同且X與y之和為I。Ml和M2可以是所描述的適用于金屬M(fèi)的元素中的任何元素。類似地，M可包括金屬M(fèi)的3種、4種、5種或更多種組合，例如，MlxM2yM3z，其中x、y和z之和為I。
[0016]傳統(tǒng)的鋰離子電池電極通過(guò)鋰離子的嵌入來(lái)運(yùn)行，其中，鋰離子在放電期間從陽(yáng)極脫離并遷移至陰極，在充電期間從陰極脫離并遷移至陽(yáng)極。然而，MSb2O4陽(yáng)極并不通過(guò)嵌入來(lái)運(yùn)行，而是一種轉(zhuǎn)換電極。MSb2O4陽(yáng)極活性物質(zhì)30可以是結(jié)晶狀的并具有晶體結(jié)構(gòu)。在圖2中示出的一個(gè)實(shí)施例中，晶體結(jié)構(gòu)是尖晶石型晶體結(jié)構(gòu)，并且氧化物陰離子32布置在密排立方晶格中且M陽(yáng)離子34和Sb陽(yáng)離子36占據(jù)了晶格中的一些或所有八面體或四面體位置。在初始放電期間，MSb2O4晶體結(jié)構(gòu)被破壞并且形成金屬M(fèi)、Li20和LixSb (其中X可以是2或3)。在充電期間，發(fā)生Li3Sb的脫合金。在初始放電期間形成的金屬M(fèi)和Li2O作為非活性基質(zhì)運(yùn)行，其緩和了在電池循環(huán)中發(fā)生的合金化-脫合金化反應(yīng)期間出現(xiàn)的體積變化。在沒(méi)有非活性基質(zhì)緩和的情況下，隨時(shí)間的反復(fù)體積變化會(huì)破壞LIB并且降低性能和電池壽命。
[0017]除陽(yáng)極活性物質(zhì)30之外，陽(yáng)極12還可以包括導(dǎo)電材料和/或粘合劑。合適的導(dǎo)電材料的示例可以是諸如無(wú)定形碳的導(dǎo)電碳。然而，可以包括任何合適的導(dǎo)電材料。粘合劑可以是諸如聚偏二氟乙烯(PVDF)的非水溶性粘合劑，或者其可以是諸如羧甲基纖維素(CMC)、黃原膠(Xanthamgum)或聚乙烯醇(PVA)的水溶性粘合劑。如果包括陽(yáng)極活性物質(zhì)30的電極利用漿料澆注而形成，那么就可以包含導(dǎo)電材料和粘合劑。然而，例如，如果包括在固態(tài)電池中，則還可以使陽(yáng)極活性物質(zhì)30沉積為薄膜，因此不需要粘合劑或?qū)щ姴牧稀?br> [0018]可以以若干方式合成MSb2O4陽(yáng)極活性物質(zhì)。在至少第一實(shí)施例中，通過(guò)將化學(xué)計(jì)量比的Zn、Fe、Mn或Mg的金屬乙酸鹽和/或金屬乙酸鹽水合物(例如，Zn (CH2CO2)2)與氧化銻混合，并且在例如氬的惰性氣體的氣氛中加熱混合物，來(lái)合成MSb2O4陽(yáng)極活性物質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化銻是Sb203。金屬乙酸鹽/乙酸鹽水合物與氧化銻可以是粉末的形式，并且可以以諸如球磨的任何合適的方式進(jìn)行混合。可以將該粉末壓制成小球，以增加混合物中組分之間的接觸。可以在較低的第一溫度下加熱混合物，以從粉末混合物中去除氧和水。在一個(gè)實(shí)施例中，第一溫度為100°C至200°C。在另一實(shí)施例中，第一溫度為125°C至175°C。在另一實(shí)施例中，第一溫度為大約150°C。然而,可以采用用于從混合物去除氧和水的任何合適的溫度。可以使混合物在第一溫度下保持足夠的時(shí)間，以基本上從混合物中去除所有的氧和水。在一個(gè)實(shí)施例中，使混合物在第一溫度下保持10分鐘至2小時(shí)。在另一實(shí)施例中，使混合物在第一溫度下保持30分鐘至1.5小時(shí)。在另一實(shí)施例中，使混合物在第一溫度下保持大約I小時(shí)。在第一溫度下的加熱可以在例如氬的惰性氣流中進(jìn)行。
[0019]在已經(jīng)基本上去除所有的氧和水之后，將混合物加熱至比第一溫度高的第二溫度，以使混合物的組分反應(yīng)。在第二溫度下的加熱也可以在諸如氬的惰性氣流中進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施例中，第二溫度為450°C至750°C。在另一實(shí)施例中，第二溫度為500°C至700°C。在另一實(shí)施例中，第二溫度為550°C至650°C。在另一實(shí)施例中，第二溫度為575°C至625°C。在另一實(shí)施例中，第二溫度為大約600°C。在一個(gè)實(shí)施例中，使混合物在第二溫度下保持I小時(shí)至30小時(shí)。在另一實(shí)施例中，使混合物在第二溫度下保持5小時(shí)至25小時(shí)。在另一實(shí)施例中，使混合物在第二溫度下保持10小時(shí)至25小時(shí)。在另一實(shí)施例中，使混合物在第二溫度下保持大約20小時(shí)。在第二溫度下加熱之后，可以使反應(yīng)的活性物質(zhì)冷卻至室溫。冷卻仍然可以在惰性氣流中進(jìn)行。
[0020]對(duì)于Zn、Mn和Mg來(lái)說(shuō)，利用乙酸鹽和/或乙酸鹽水合物的合成可產(chǎn)生高相純度，例如，至少90重量％的MSb2O4。如這里所使用的，“純度”是具有MSb2O4結(jié)構(gòu)的合成產(chǎn)物的重量百分比。雜質(zhì)或不具有MSb2O4結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物會(huì)根據(jù)反應(yīng)物而改變，并且可包括諸如MSb和/或MSb2的合金。在一個(gè)實(shí)施例中，在M = Zn的情況下利用乙酸鹽/乙酸鹽水合物法的合成可具有以至少90重量％的ZnSb2O4的相純度。在另一實(shí)施例中，在M = Zn的情況下利用乙酸鹽/乙酸鹽水合物法的合成可具有至少92重量％的ZnSb2O4的相純度。在一個(gè)實(shí)施例中，在M = Mn的情況下利用乙酸鹽/乙酸鹽水合物法的合成可具有以MnSb2O4重量計(jì)至少90%的相純度。在另一實(shí)施例中，在M = Mn的情況下利用乙酸鹽/乙酸鹽水合物法的合成可具有以至少92重量％的MnSb2O4的相純度。在一個(gè)實(shí)施例中，在M = Mg的情況下利用乙酸鹽/乙酸鹽水合物法的合成可具有至少90重量％的MgSb2O4的相純度。在另一實(shí)施例中，在M = Mg的情況下利用乙酸鹽/乙酸鹽水合物法的合成可具有至少92重量％的MgSb2O4的相純度。
[0021]在M = Fe的情況下利用乙酸鹽和/或乙酸鹽水合物法的合成可產(chǎn)生例如至少75重量％的？6513204的相純度。在另一實(shí)施例中，在M = Fe的情況下利用乙酸鹽/乙酸鹽水合物法的合成可具有至少80重量％的FeSb2O4的相純度。在另一實(shí)施例中，在M = Fe的情況下利用乙酸鹽/乙酸鹽水合物法的合成可具有至少82重量％的FeSb2O4的相純度。
[0022]在至少第二實(shí)施例中，通過(guò)將化學(xué)計(jì)量比的Zn、Fe、Mn、Mg、Ni或者Co的金屬氧化物(例如，ZnO)與氧化銻進(jìn)行混合且在例如氬的惰性氣體的氣氛下加熱該混合物，來(lái)合成MSb2O4陽(yáng)極活性物質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化銻是Sb203。金屬氧化物和氧化銻可以是粉末的形式，并且可以以諸如球磨的任何合適的方式混合。可以將粉末壓制成小球，以增加混合物中組分之間的接觸。可以在較低的第一溫度下加熱該混合物，以從粉末混合物中去除氧和水。在一個(gè)實(shí)施例中，第一溫度為80°C至200°C。在另一實(shí)施例中，第一溫度為100°C至175°C。在另一實(shí)施例中，第一溫度為大約150°C。然而,可以采用用于從混合物去除氧和水的任何合適的溫度。可以使混合物在第一溫度下保持足夠的時(shí)間，以基本上從混合物中去除所有的氧和水。在一個(gè)實(shí)施例中，使混合物在第一溫度下保持10分鐘至2小時(shí)。在另一實(shí)施例中，使混合物在第一溫度下保持30分鐘至1.5小時(shí)。在另一實(shí)施例中，使混合物在第一溫度下保持大約I小時(shí)。在第一溫度下的加熱可以在例如氬的惰性氣流中進(jìn)行。
[0023]在已經(jīng)基本上去除所有的氧和水之后，將混合物加熱至比第一溫度高的第二溫度，以使混合物的組分反應(yīng)。在第二溫度下的加熱也可以在諸如氬的惰性氣流中進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施例中，第二溫度為400°C至750°C。在另一實(shí)施例中，第二溫度為450°C至650°C。在另一實(shí)施例中，第二溫度為500°C至625°C。在另一實(shí)施例中，第二溫度為525°C至575°C。在另一實(shí)施例中，第二溫度為大約550°C。在一個(gè)實(shí)施例中，使混合物在第二溫度下保持I小時(shí)至30小時(shí)。在另一實(shí)施例中，使混合物在第二溫度下保持5小時(shí)至25小時(shí)。在另一實(shí)施例中，使混合物在第二溫度下保持10小時(shí)至25小時(shí)。在另一實(shí)施例中，使混合物在第二溫度下保持大約20小時(shí)。在第二溫度下加熱之后，可以使反應(yīng)的活性物質(zhì)冷卻至室溫。冷卻仍然可以在惰性氣流中進(jìn)行。
[0024]與利用金屬乙酸鹽和/或乙酸鹽水合物的合成相比，利用金屬氧化物的合成可以產(chǎn)生更高的相純度。對(duì)于M = Zn、Mn、Mg、Fe、Ni和Co來(lái)說(shuō)，例如，相純度可以是至少95重量％的1^13204。在一個(gè)實(shí)施例中，在M = Zn的情況下利用金屬氧化物法的合成可具有至少97重量％的ZnSb2O4的相純度。在一個(gè)實(shí)施例中，在M = Mg的情況下利用乙酸鹽/乙酸水合物法的合成可具有至少97重量％的MgSb2O4的相純度。在另一實(shí)施例中，在M = Mg的情況下利用金屬氧化物法的合成可具有至少99重量％的MgSb2O4的相純度。在一個(gè)實(shí)施例中，在M = Co的情況下利用乙酸鹽/乙酸水合物法的合成可具有至少97重量％的CoSb2O4的相純度。在另一實(shí)施例中，在M = Co的情況下利用金屬氧化物法的合成可具有至少99重量％的CoSb2O4的相純度。
[0025]并非所有的過(guò)渡金屬和堿土金屬均可以成功地合成為MSb2O4結(jié)構(gòu)。例如，嘗試?yán)昧硗獾倪^(guò)渡金屬銅(Cu)合成MSb2O4結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致大約20重量％的Cu2Sb和大約80重量％的Cu3Sb的雙相混合物。嘗試?yán)昧硗獾膲A土金屬鈣(Ca)合成MSb2O4結(jié)構(gòu)也失敗了。因此，并非所有能夠呈2+氧化態(tài)的金屬均可成功地被合成為MSb2O4結(jié)構(gòu)。
[0026]具有MSb2O4結(jié)構(gòu)(Μ = Zn、Fe、Mn、Mg、Ni或者Co)的陽(yáng)極活性物質(zhì)的放電電位可以為0.1V至1.0V。在一個(gè)實(shí)施例中，放電電位可以是0.2V至0.9V。在另一實(shí)施例中，放電電位可以是0.3V至0.8V。在另一實(shí)施例中，放電電位可以是0.4V至0.8V。在另一實(shí)施例中，放電電位可以是0.5V至0.8V。在另一實(shí)施例中，放電電位可以是0.5V至0.7V。在另一實(shí)施例中，放電電位可以是0.6V左右。放電電位可以大于石墨碳陽(yáng)極的放電電位(0.02V左右)但沒(méi)有高到諸如在鈦酸鹽陽(yáng)極中發(fā)生功率密度的顯著損失的程度(1.5￥左右)。因此，具有MSb2O4結(jié)構(gòu)(M = Zn、Fe、Mn、Mg、Ni或者Co)的陽(yáng)極可防止高速率的鋰鍍覆及SEI形成，并且仍保持足夠的功率密度。
[0027]具有MSb2O4結(jié)構(gòu)(M = Zn、Fe、Mn、Mg、Ni或者Co)的陽(yáng)極活性物質(zhì)可具有至少250mAh/g的可逆容量。在一個(gè)實(shí)施例中，可逆容量可以為至少300mAh/g。在另一實(shí)施例中，可逆容量可以為至少400mAh/g。在另一實(shí)施例中，可逆容量可以為至少500mAh/g。在另一實(shí)施例中，可逆容量可以為至少600mAh/g。在一個(gè)實(shí)施例中，可逆容量可以為200mAh/g至600mAh/g。在另一實(shí)施例中，可逆容量可以為250mAh/g至550mAh/g。在另一實(shí)施例中，可逆容量可以為300mAh/g至500mAh/g。
[0028]示例
[0029]將化學(xué)計(jì)量比的Ca、Mn、Mg、Fe、Co、Cu、Ni和Zn的金屬氧化物與Sb2O3進(jìn)行混合。將每種混合物2g置于氧化鋁舟皿中，并且在管式爐中在150°C下于氬流中加熱I小時(shí)，以去除粉末中所有殘留的氧和水。然后將每個(gè)樣品以20小時(shí)加熱至550°C，然后使其冷卻至室溫，所有步驟仍然在氬流下進(jìn)行。利用X射線衍射(XRD)表征樣品，以確認(rèn)是否形成MSb2O4結(jié)構(gòu)。所測(cè)試的樣品中，Zn、Fe、Mn、Mg、Ni和Co形成MSb2O4結(jié)構(gòu)，而Cu和Ca沒(méi)有形成。如圖3中所示，形成了 MSb2O4結(jié)構(gòu)的樣品還具有非常高的純度。Fe樣品的純度為95重量％，Zn樣品的純度為97重量％，Co樣品和Mg樣品的純度為99重量％。Cu和Ca的XRD結(jié)果示出在圖4中，其顯示不存在MSb2O4結(jié)構(gòu)。
[0030]將化學(xué)計(jì)量比的Mn、Mg、Fe、Cu、Zn和Co的金屬乙酸鹽和/或乙酸鹽水合物與Sb2O3混合。將每種混合物2g置于氧化鋁舟皿中，并且在管式爐中在150°C下于氬流中加熱I小時(shí)，以去除粉末中所有的殘留的氧和水。然后將每個(gè)樣品以20小時(shí)加熱至600°C，然后使其冷卻至室溫，所有步驟仍然在氬流下進(jìn)行。XRD表征顯示出Zn、Mn、Mg、Fe和Co樣品均產(chǎn)生MSb2O4結(jié)構(gòu)，而Cu沒(méi)有。Co樣品的純度為93重量％ (大約7wt%的CoSb雜質(zhì))，F(xiàn)e樣品的純度為82重量％ (大約18wt%的未確認(rèn)雜質(zhì))。
[0031]以C/5的倍率在0.05V至2.0V之間執(zhí)行金屬氧化物合成的Zn、Mn和Fe產(chǎn)物的恒電流循環(huán)。在圖5中示出了每種金屬產(chǎn)物的前兩次循環(huán)，其示出了鋰能夠從每種材料可逆地循環(huán)，并且它們能夠用作LIB中的活性鋰儲(chǔ)存材料。如圖5中所示，對(duì)于Zn、Mn和Fe來(lái)說(shuō)的初始嵌鋰容量分別為大約200mAh/g、1040mAh/g和1040mAh/g。初始脫鋰容量分別為大約120mAh/g、440mAh/g和600mAh/g。對(duì)圖5中測(cè)試的Zn、Mn和Fe產(chǎn)物還執(zhí)行循環(huán)伏安。在0.0lV和2.0V之間進(jìn)行測(cè)試三個(gè)循環(huán)，掃描速率為2mV/s。結(jié)果示出在圖6中，該結(jié)果進(jìn)一步確認(rèn)了上述材料關(guān)于鋰反應(yīng)的電化學(xué)活性。
[0032]盡管上面描述了示例性實(shí)施例，但其并不意指這些實(shí)施例描述了本發(fā)明的所有可能的形式。相反，在說(shuō)明書中使用的詞語(yǔ)是描述性詞語(yǔ)而非限定性詞語(yǔ)，應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種改變。另外，各種實(shí)現(xiàn)實(shí)施例的特征可以進(jìn)行組合以形成本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種可再充電電池，所述可再充電電池包括: 陽(yáng)極，具有包括純度水平大于93重量％的MSb2O4的活性物質(zhì)，其中，M是金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電電池，其中，M的氧化態(tài)為2+。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電電池，其中，M為鋅、鐵、鎂、錳、鈷或鎳。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電電池，其中，活性物質(zhì)包括至少95重量％的]\^13204。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電電池，其中，活性物質(zhì)的放電電位為0.1V至1.0V。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電電池,其中，活性物質(zhì)的容量為至少250mAh/g。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電電池，其中，陽(yáng)極還包括形成為非活性基質(zhì)的M和Li2O0
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電電池，其中，活性物質(zhì)具有尖晶石晶體結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可再充電電池，其中，M包括MlxM2y，Ml與M2不同，Ml和M2均具有2+的氧化態(tài)，X與y之和為I。
【文檔編號(hào)】H01M4/50GK104347861SQ201410366228
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】凱文.詹姆斯.洛茲 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司