用于电池的材料,电池和制备用于电池的材料的方法与流程

文档序号:12726435阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于电池的材料,包括:

-活性材料,该活性材料被配置为在电池的充电和/或放电过程中进行化学反应;和

-涂层材料,该涂层材料涂覆于所述活性材料上;其中,所述涂层材料被配置为防止所述活性材料在电池的充电和/或放电过程中分裂。

2.根据权利要求1所述的材料,其中,所述涂层材料被配置为防止所述活性材料在电池的充电和/或放电过程中由于体积变化而分裂。

3.根据权利要求2所述的材料,其中,所述体积变化包括所述活性材料的体积膨胀和/或收缩。

4.根据权利要求3所述的材料,其中,所述膨胀是由碱金属嵌入至所述活性材料中导致的,以及所述收缩是由所述碱金属从所述活性材料中脱嵌而导致的。

5.根据权利要求4所述的材料,其中,所述碱金属选自锂和钠。

6.根据权利要求1所述的材料,其中,所述涂层材料涂覆于多个所述活性材料的表面。

7.根据权利要求6所述的材料,其中,所述活性材料包括粒子群。

8.根据权利要求6所述的材料,其中,所述涂层材料进一步被配置为在电池的充电和/或放电过程中,保持多个所述活性材料之间的连接。

9.根据权利要求1所述的材料,其中,所述涂层材料为有弹性的。

10.根据权利要求1所述的材料,其中,所述涂层材料由聚合物组成。

11.根据权利要求10所述的材料,其中,所述聚合物包括聚酰亚胺、聚酰胺和聚酰亚胺-酰胺中的至少一种。

12.根据权利要求1所述的材料,其中,所述活性材料包括元素、金属氧化物和金属硫化物中的至少一种。

13.根据权利要求12所述的材料,其中,所述元素包括Sn、Si、Ge、Al、Pb、P、Sb、Ga、Bi、In和Zn中的至少一种。

14.根据权利要求12所述的材料,其中,所述金属氧化物包括SnO、SnO2、Sb2O3、MnO、Co3O4、Fe2O3、NiO和ZnO中的至少一种。

15.根据权利要求12所述的材料,其中,所述金属硫化物包括SnS、SnS2、Sb2S3、CoS、FeS和NiS中的至少一种。

16.根据权利要求1所述的材料,其中,所述活性材料和所述涂层材料的组合由2-60重量%的涂层材料组成。

17.根据权利要求1所述的材料,其中,所述活性材料为电池中的负极材料。

18.一种含有根据权利要求1的材料的电池。

19.根据权利要求18所述的电池,其中,所述电池为锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池或锂硫电池。

20.一种用于电池的材料的制备方法,该方法包括用涂层材料涂覆活性材料的步骤,其中,所述活性材料被配置为在电池的充电和/或放电过程中进行化学反应,以及其中所述涂层材料被配置为防止所述活性材料在电池的充电和/或放电过程中分裂。

21.根据权利要求20所述的材料的制备方法,其中,所述涂层材料由有弹性的聚合物组成。

22.根据权利要求20所述的材料的制备方法,其中,进一步包括固化多个单体以形成所述涂层材料的步骤。

23.根据权利要求22所述的材料的制备方法,其中,进一步包括将所述多个单体与所述活性材料混合的步骤。

24.根据权利要求23所述的材料的制备方法,其中,所述多个单体选自酰亚胺单体和酰胺单体。

25.根据权利要求23所述的材料的制备方法,其中,进一步包括在含有氮气和氩气中的至少一种的惰性环境中将所述多个单体和所述活性材料的混合物进行热处理的步骤。

26.根据权利要求25所述的材料的制备方法,其中,所述混合物在150-550℃的温度中进行热处理。

27.根据权利要求25所述的材料的制备方法,其中,进一步包括将热处理的混合物转化成可涂敷浆液并且将所述浆液涂至导电集流体表面以形成用于电池的负极的步骤。

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