不同且独立地为0-0. 8,其中a+b+c= 1且-0. 1《e《0. 1，W及通式狂I)Li^MzAd的含儘尖晶石，其中d为0-0.4,t为0-0. 4,M为Mn和至少一种选 自Co和Ni的其他金属，和[NihCOiAl山1g瓜k。对于g、h、I、j和k的一般值为：g= 0,h= 0. 8-0. 85,i= 0. 15-0. 20,j= 0. 02-0. 03,k= 0。 阳157] 在一个优选实施方案中，阴极活性材料选自LiCoP〇4。含有LiCoP〇4作为阴极活性 材料的阴极也可W称为LiCoP〇4阴极。LiCoPO4可W渗杂化、Mn、Ni、V、Mg、A1、Zr、佩、T1、Ti、K、化、Ca、Si、Sn、Ge、Ga、B、As、Cr、Sr或稀±元素，即铜系元素、筑和锭。具有橄揽石结 构的LiCoP〇4根据本发明由于其高操作电压（还原-氧化电位对Li/Li+而言为4. 8V)、平 坦电压分布和约170mAh/g的高理论容量而特别合适。阴极可包含LiCoP〇4/C复合材料。包 含LiCoP〇4/C复合材料的合适阴极的制备描述于Schar油i等，2011和Markevich等，2012 中。
[0158] 在本发明的另一优选实施方案中，阴极活性材料选自通式佩Liuw[NigC0bMn。] (1 的具有层状结构的过渡金属氧化物，其中Z为0-0. 3 ;曰、b和C可W相同或不同 且独立地为0-0. 8,其中a+b+c= 1且-0. 1《e《0. 1。优选通式佩Li(Ih)[NiaCobMnJ a,>02+e的具有层状结构的过渡金属氧化物，其中Z为0. 05-0. 3,a= 0. 2-0. 5,b= 0-0. 3 且0 = 0.4-0.8，其中3+6+。= 1;^及-0.1《6《0.1。在本发明的一个实施方案中， 通式佩的具有层状结构的过渡金属氧化物选自其中[NigCobMnJ选自NiD.33ConMnc.ee、 Ni0.站COqMiIq. 7日、NiQ.3日Coq.1日Mn。.日、Ni。.2iC0Q.QgMn。. 7郝NiQ.2典0。.i2Mn0.66, 尤其优选Nin.2iC0n.nsMn0.7i 和Ni。.22C0a12Mne.ee的那些。通式佩的过渡金属氧化物也称为高能NCM她-NCM)，因为其具 有比通常NCM高的能量密度。肥-NCM和NCM均具有对Li/Li+而言为约3. 3-3. 8V的操作电 压，但高截止电压（M.6V)需要用于将HE-NCM充电W实际完成完全充电并受益于其较高能 量密度。 阳159] 根据本发明的另一优选实施方案，阴极活性材料选自通式狂DLii+tMzt〇4d的含儘 尖晶石，其中d为0-0.4, t为0-0.4,1为Mn和至少一种选自Co和Ni的其他金属。合适的 通式狂I)的含儘尖晶石的实例为LiNie.gMnu〇4d。运些尖晶石也称为HV(高电压）-尖晶 石。
[0160] 许多元素是无所不在的。例如，在基本上所有无机材料中可WW-定程度上非常 小的比例检测到钢、钟和氯离子。在本发明上下文中，不考虑比例小于0.5重量％的阳离子 或阴离子，即小于0.5重量％的阳离子或阴离子的量视为不显著的。因此，任何包含小于 0.5重量％钢的含裡离子过渡金属氧化物在本发明上下文中被视为不含钢。相应地，任何包 含小于0. 5重量％硫酸根离子的含裡离子混合过渡金属氧化物在本发明上下文中被视为 不含硫酸根。 阳161 ] 阴极可进一步包含导电材料如导电碳和通常材料如粘合剂。适合为导电材料和粘 合剂的化合物是本领域熟练技术人员已知的。例如，阴极可包含呈导电多晶型的碳，例如选 自石墨、碳黑、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨締或上述物质中至少两种的混合物。此外，阴极 可包含一种或多种粘合剂，例如一种或多种有机聚合物如聚乙締、聚丙締腊、聚下二締、聚 丙締、聚苯乙締、聚丙締酸醋、聚乙締醇、聚异戊二締W及选自乙締、丙締、苯乙締、（甲基） 丙締腊和1，3-下二締的至少两种共聚单体的共聚物，尤其是苯乙締-下二締共聚物，和面 代（共）聚合物如聚偏二氯乙締、聚氯乙締、聚氣乙締、聚偏二氣乙締（PVdF)、聚四氣乙締、 四氣乙締和六氣丙締的共聚物、四氣乙締和偏二氣乙締的共聚物及聚丙締腊。 阳162]此外，阴极可包含可W为金属线、金属网格、金属筛网、金属片、金属锥或金属板的 集电器。合适的金属锥是侣锥。
[0163] 根据本发明的一个实施方案，阴极具有25-200ym，优选30-100ym的厚度，基于 阴极的整个厚度，不含集电器的厚度。
[0164] 包含在本发明裡离子二次电池内的阳极（C)包含能可逆地包藏和释放裡离子的 阳极活性材料。能可逆地包藏和释放裡离子的含碳材料可尤其用作阳极活性材料。合适 的含碳材料是结晶碳，如石墨材料，更具体为天然石墨、石墨化焦碳、石墨化MCMB和石墨化 MPCF;无定形碳如焦碳、在1500°CW下烧制的中间相碳微球（MCMB)和中间相渐青基碳纤维 (MPCF);硬碳和碳阳极活性材料（热分解碳、焦碳、石墨）如碳复合物、燃烧有机聚合物和碳 纤维。
[01化]其他阳极活性材料是金属裡或含有能够与裡形成合金的元素的材料。含有能够 与裡形成合金的元素的材料的非限制性实例包括金属、半金属或其合金。应理解的是本文 所用术语"合金"是指两种或更多种金属的合金W及一种或多种金属与一种或多种半金属 一起的合金。若合金整体具有金属性能，则该合金可含有非金属元素。在合金的结构中， 固溶体、低共烙体（低共烙混合物）、金属间化合物或其中的两种或更多种共存。该类金属 或半金属元素的实例包括但不限于铁（Ti)、锡（Sn)、铅（Pb)、侣、铜（In)、锋狂n)、錬（Sb)、 祕度i)、嫁（Ga)、错（Ge)、神（As)、银（Ag)、给Olf)、错紅）、锭（Y)和娃仪）。在长式元 素周期表中的第4或14族金属和半金属元素是优选的，尤其优选铁、娃和锡，特别是娃。锡 合金的实例包括具有一种或多种选自娃、儀（Mg)、儀、铜、铁、钻、儘、锋、铜、银、铁（Ti)、错、 祕、錬和铭（化）的元素作为锡W外的第二组成元素的那些。娃合金的实例包括具有一种或 多种选自锡、儀、儀、铜、铁、钻、儘、锋、铜、银、铁、错、祕、錬和铭作为娃W外的第二组成元素 的那些。
[0166]另一可能的阳极活性材料是能够吸收裡离子的娃。该娃可WW不同形式，例如W纳米线、纳米管、纳米颗粒、薄膜、纳米多孔娃或娃钢米管形式使用。该娃可W沉积在集电器 上。集电器可W是金属线、金属网格、金属筛网、金属片、金属锥或金属板。优选的集电器是 金属锥，例如铜锥。娃薄膜可W通过本领域熟练技术人员已知的任何技术，例如通过瓣射技 术沉积在金属锥上。制备Si薄膜电极的一种可能性描述于R.Elazari等；Electrochem. Comm. 2012,14,21-24中。还可W使用娃/碳复合物作为本发明的阳极活性材料。 阳167]另一可能的阳极活性材料是裡离子嵌入Ti氧化物。
[0168]优选存在于本发明裡离子二次电池中的阳极活性材料选自能可逆地包藏和释放 裡离子的含碳材料，特别优选能可逆地包藏和释放裡离子的含碳材料选自结晶碳、硬碳和 无定形碳，尤其优选石墨。在另一优选实施方案中，存在于本发明裡离子二次电池中的阳 极活性材料选自能可逆地包藏和释放裡离子的娃，优选包含娃或娃/碳复合物的薄膜的阳 极。在另一优选实施方案中，存在于本发明裡离子二次电池中的阳极活性材料选自裡离子 嵌入Ti氧化物。
[0169] 阳极和阴极可W通过如下方式制造：通过将电极活性材料、粘合剂、任选导电材料 和需要的话增稠剂分散于溶剂中而制备电极浆料组合物并将该浆料组合物涂敷于集电器 上。集电器可W是金属线、金属网格、金属筛网、金属片、金属锥或金属板。优选集电器是金 属锥，例如铜锥或侣锥。
[0170] 本发明裡离子电池可含有其他本身常规的成分，例如隔片、外罩、电缆连接件等。 外罩可具有任意形状，例如立方体，或呈圆柱形状，棱柱形状，或者所用外罩为加工成袋的 金属-塑料复合物膜。合适的隔片例如为玻璃纤维隔片和聚合物基隔片，如聚締控隔片。 阳171] 几个本发明裡离子电池可彼此组合，例如W串联连接或并联连接。优选串联连接。 本发明进一步提供上述本发明裡离子电池在设备，尤其是在移动设备中的用途。移动设备 的实例为交通工具，例如汽车，自行车，飞机，或水上交通工具如船或艇。移动设备的其他实 例为便携式的那些，例如计算机，尤其是笔记本电脑，电话机或电动工具，例如建筑领域的 电动工具，尤其是钻机、电池驱动的螺丝刀或电池驱动的订书机。但本发明裡离子电池还可 W用于固定能量存储。 阳172]本发明由下列实施例说明，但运些实施例不限制本发明。
[0173] 1.化合物来源 阳174]化合物8:二氨基马来腊 [OIW]购自Al化ich。 阳176]化合物（I.1) :1，4, 5,6-四氨-5,6-二氧代-2, 3-化嗦二甲腊阳177]购自TCIEurope。 阳17引化合物8和（I. 1)示于表1中。 阳1巧]表1
阳181] 2.电化学电池 阳18引袋型电池用于制备电化学电池。高电压尖晶石化iNie.gMn^CVBASFS巧用作阴 极活性材料。在离屯、机中制备在N-乙基-2-化咯烧酬（肥巧中包含碳黑、石墨、粘合剂和 HV-尖晶石的浆料。将浆料铺展于侣锥上，然后将侣锥干燥并切割成尺寸。将电极插入氣气 气氛下手套箱中并在真空烘箱中在120°C下干燥。阳极为石墨阳极巧nedek，SouthKorea, Germany),并使用玻璃纤维隔片（WhatmanGF/A)。 阳183]基础电解质组合物（LP57)含有碳酸亚乙醋和碳酸乙基甲基醋（3:7,W重量计）的 混合物作为溶剂和12. 7重量％六氣憐酸裡作为导电盐。将相应添加剂溶解在基础电解质 组合物中。每个电池使用的电解质组合物的量为105y1。
[0184] 在Maccor恒电位仪系列4000中在25°C下进行电化学测试。进行循环测量直至高 电压为4. 8V且低电压为3. 3V。第一次循环在C/10的速率下进行。IC的电流定义为148mA/ g。一次循环包括一次充电和一次放电步骤。充电在恒电流-恒电压模式（CCCV)中进行。 在该模式中，恒电流通过电化学电池直至达到4. 8V的电池电压。然后，使电压保持恒定在 4. 8V下，直至剩余电流降至其初始值的十分之一或如果30min已逝去。放电W恒电流模式 进行。将恒电流应用至电化学电流，直至达到3. 3V的电池电位。所用循环程序示于表2中。 在"循环"下列出的步骤重复几次，即在完成在IC下50次循环之后，重复循环程序，W在IC 下3次循环开始，然后是在2C下3次循环等。循环试验结果示于表3中。
[0185] 表2:循环程序
阳187] 表3:在IC下的放电容量
[0189] 对比例1(LP57,不含任何添加剂的基础电解质溶液）的第13次循环的放电容量 视为表3中所示所有放电容量的基础值。可看出少量丙締腊对放电容量具有有益效果，但