剪切率。在一个实例中，使用 行星式混合器约3小时来娠磨分散体/浆料。
[0040] 然后将分散体沉积到载体20上。在一个实例中，载体20是负极侧集流体。要理解的 是载体20可由铜或本领域技术人员已知的任何其它合适的导电材料形成。所选的载体20应 当能够将自由电子收集和移动至与其连接的外电路W及从与其连接的外电路收集和移动 自由电子。
[0041] 可使用任意合适的技术使分散体沉积。例如，可将分散体诱铸在载体20的表面上， 或可W将其铺展在载体20的表面上，或可使用狭缝式模头涂布机(slot die coater)将其 涂布在载体20的表面上。
[0042] 所沉积的分散体可暴露于干燥过程来移除任何残留的溶剂。干燥可使用任意合适 的技术来完成。干燥可在约60°C至约200°C的升高溫度下进行。在一些实例中，还可将真空 用于加速干燥过程。如干燥过程的一个实例那样，所沉积的分散体可暴露于约120°C下的真 空中约12至24小时。
[0043] 干燥过程导致在载体20的表面上形成涂层。该涂层是负极11。在一个实例中，经干 燥的浆料（即涂层)的厚度为大约5微米至大约500微米。在另一个实例中，经干燥的浆料(即 涂层)的厚度为大约10微米至大约100微米。负极11的厚度在与形成负极11的经干燥的分散 体相比时稍微降低。负极11的厚度降低可能部分出于由加热导致收缩的原因。
[0044] 因此，干燥在载体20上的分散体之后，形成负极11，其包含活性材料10(即，具有介 孔碳涂层14的娃基核12)、粘合剂16、和在一些情况下，导电填料18。
[0045] 在形成负极11的过程中，除去（一种或多种)溶剂，由此所得的电极11包含大约70 重量％至大约95重量％ (基于负极11的总重量％ )的活性材料10、大约5重量％至最高30重 量％ (基于负极11的总重量％)的粘合剂16和0重量％至最高30重量％ (基于负极11的总重 量％)的导电填料18。
[0046] 在一些实例中，负极11可W与裡电极配对。在一个实例中，包含活性材料10的负极 11可W与裡金属配对W形成半电池。
[0047] 在用于裡离子电池30(图3)或裡-硫电池40(图4,也可称为娃-硫电池)之前，本文 所公开的负极11的实例可进行预裡化。当要将负极用于裡-硫电池40中时，预裡化可能是特 别合意的。
[004引在一个实例中，负极使用裡-娃化i-Si)半电池法预裡化。更具体而言，使用娃基负 极11组装Li-Si半电池。该Li-Si半电池浸在预裡化电解质中。
[0049] 预裡化电解质的实例包括裡金属或溶解在溶剂或溶剂混合物中的裡盐。作为实 例，该裡盐可W是^口。6、^8。4、^(：1〇4、^則(：的5〇2)2化口。51，或双(^氣甲横酷基)酷亚胺 裡）、LiB(C2〇4)2化iBOB)、LiBF2(C2〇4) (LiODFB)、LiPF4(C2〇4) (LiFOP)、LiN〇3、LiN(S〇2F)2 (LiFSI)、LiPF3(C2F5)3(LiFAP)、LiPF4(CF3)2、LiPF3(CF3)3 及其组合。在一个实例中，该预裡 化电解质中的裡盐是IM LiPFs。
[0050] 在一个实例中，裡盐或裡金属溶解在二甲氧基乙烧(DME)和氣代碳酸亚乙醋(FEC) 的溶剂混合物中。该溶剂的体积比(DME对FEC)为10:1至1:10。在一个实例中，DME对FEC的体 积比为3:1。已经发现，使用FEC作为助溶剂在预裡化过程中在娃基负极11的（一个或多个） 暴露表面上形成了合意的固体电解质相间（SEI)层(未示出KFEC是活性的，并容易在预裡 化过程中分解W形成SEI层。在另一实例中，二乙二醇(DEC)和FEC可W用作溶剂混合物W溶 解裡金属。运些溶剂的体积比(DEC对阳C)也为10:1至1:10。在一个实例中，DEC对FEC的体积 比为3:1。
[0051] 向该半电池施加电压电位，运导致电解质中的至少一部分组分分解。分解产物沉 积在负极11的（一个或多个）暴露表面上W形成SEI层。分解产物可W是LiF、Li2C〇3、 LixPFyOz、F取代的亚乙基二碳酸裡(F-L邸C)、不饱和的聚締控等等。将该电压电位施加足W 形成SE I层的时间。在一个实例中，当使用较高的电流时，暴露时间可W较短。类似地，当使 用较低的电流时，暴露时间可W较长。该SEI层可W具有大约10纳米或更小的厚度。
[0052] 在另一实例中，负极11可W通过使具有位于二者之间的上述预裡化电解质的裡-娃电池短路来预裡化。运可W用大约1小时至大约24小时的时间来完成。
[0053] 在预裡化过程中，裡离子自裡金属溶出（或退锻)并能够扩散到负极11中，由此裡 化负极11。要理解的是，仅有裡离子可W扩散通过碳涂层14从而与活性材料10的娃基核12 形成合金。其它组分，如电解质、阴离子等不能穿过碳涂层14。
[0054] 当预裡化完成时，可W冲洗裡化负极W除去任何残留的预裡化电解质，并随后可 用于裡离子电池30(图3)或裡-硫电池40(图4)。
[0055] 负极11的活性材料10可充分进行裡嵌入和脱嵌。因此，载体20(负极侧集流体)上 形成的负极11可用于裡离子电池30。裡离子电池30的一个实例显示在图3中。
[0056] 在图3中，负极11含有由娃基核12与在其上形成的二维层状介孔碳涂层14组成的 活性材料粒子10。如图3所示，除负极11和负极侧集流体20之外，裡离子电池30包括正极22、 正极侧集流体26和位于负极11与正极22之间的多孔隔膜24。
[0057] 在图3中，正极22可W由能够充分进行裡嵌入和脱嵌的任何裡基活性材料形成，而 侣或另一合适的集流体26充当裡离子电池30的正极端子。适于正极22的常见的一类已知裡 基活性材料包括层状裡过渡金属氧化物。该裡基活性材料的一些具体实例包括尖晶石裡儘 氧化物（LiMmCk)、裡钻氧化物化iCo〇2)、儀-儘氧化物尖晶石化i (Mo.5Mni.5)〇2)、层状儀-儘-钻氧化物(具有通式XLisMn化?（l-x)LiM〇2,其中M由任意比率的Ni、Mn和/或Co组成）。层 状儀-儘氧化物尖晶石的一个具体实例为。其它合适的裡基活性材料包括Li (Nii/3Mni/ 3Coi/3)〇2)、LiNi〇2、Lix+yMn2-y〇4(LMO,0<x<l 且 0<y<0.1)、或裡铁多阴离子氧化物，如憐 酸铁裡化iFeP〇4)或氣憐酸铁裡化i2FeP〇4F)。还可W使用其它裡基活性材料，如LiNixMi-x〇2 (M 由任意比率的 Al、Co 和 / 或Mg 组成）、LiNii-xCoi-yMx+y〇2 或 LiMni.日-xNio.日-yMx+y〇4(M 由任意比 率的Al、Ti、Cr和/或Mg组成）、稳定化的裡儘氧化物尖晶石(LixMn2-yMy〇4,其中M由任意比率 的Al、Ti、Cr和/或Mg组成）、裡儀钻侣氧化物(例如，LiNio.sCoo.isAlo.osO减NCA)、侣稳定化的 裡儘氧化物尖晶石（LixMn2-xA^〇4)、裡饥氧化物化iV2〇5)、Li2MSi〇4(M由任意比率的Co、Fe 和/或Mn组成）W及任何其它高效率的儀-儘-钻材料化E-醒C、醒C或LiNiMnCo〇2) 任意比 率"指的是任何元素可W W任意量存在。因此，例如M可W是Al,具有或不具有Co和/或Mg,或 所列举的元素的任意其它组合。在另一个实例中，可W在裡过渡金属基活性材料的任意实 例的晶格中进行阴离子取代W稳定晶体结构。例如，任意0原子可用F原子取代。
[0058] 正极22的裡基活性材料可W与聚合粘合剂和高表面积碳（即导电填料)相互混合。 合适的粘合剂包括任意的对于粘合剂16所列举的那些，如聚偏二氣乙締(PVdF)、聚环氧乙 烧(PEO)、S元乙丙化PDM)橡胶、簇甲基纤维素(CMC)、T苯橡胶(SBR)、下苯橡胶-簇甲基纤 维素(SBR-CMC)、聚丙締酸(PAA)、交联的聚丙締酸-聚乙締亚胺、聚酷亚胺、聚乙締醇(PVA)、 海藻酸钢、或其它合适的粘合剂。聚合粘合剂在结构上将裡基活性材料和高表面积碳固定 在一起。高表面积碳的一个实例是乙烘黑。该高表面积碳确保正极侧集流体26与正极22的 活性材料粒子之间的电子传导。
[0059] 正极侧集流体26可W由侣或本领域技术人员已知的任何其它合适的导电材料形 成。
[0060] 图3中的多孔隔膜24(其作为电绝缘体和机械载体起作用)夹在负极11与正极22之 间W防止两个电极11、22之间的物理接触和短路的发生。除了在两个电极11、22之间提供物 理阻隔之外，多孔隔膜24确保裡离子(在图3中标记为黑点和具有(+ )电荷的空屯、圆）和相关 阴离子(在图3中标记为具有(-)电荷的空屯、圆）穿过填充其孔隙的电解质溶液。运有助于确 保裡离子电池30的正常运行。
[0061] 多孔隔膜24可W是聚締控膜。该聚締控可W是均聚物(衍生自单一单体组分)或杂 聚物(衍生自超过一种单体组分），并可W是直链或支链的。如果使用衍生自两种单体组分 的杂聚物，该聚締控可W采取任何共聚物链排列，包括嵌段共聚物或无规共聚物的那些。如 果该聚締控是衍生自超过两种单体组分的杂聚物，那么也同样如此。作为实例，该聚締控膜 可W由聚乙締(PE)、聚丙締(PP)、PE和PP的共混物、或PE和/或PP的多层结构化多孔薄膜构 成。
[0062] 在其它实例中，多孔隔膜24可W由另一聚合物形成，该聚合物选自聚对苯二甲酸 乙二醇醋(PET)、聚偏二氣乙締(PVdF)、聚酷胺(Nylons)、聚氨醋、聚碳酸醋、聚醋、聚酸酸酬 (阳邸）、聚酸讽(PES)、聚酷亚胺(PI)、聚酷胺-酷亚胺、聚酸、聚甲醒(例如缩醒）、聚对苯二 甲酸下二醇醋、聚糞二甲酸乙二醇醋、聚下締、丙締腊-下二締苯乙締共聚物(ABS)、聚苯乙 締共聚物、聚甲基丙締酸甲醋(PMMA)、聚氯乙締(PVC)、聚硅氧烷聚合物(如聚二甲基硅氧烷 (PDMS))、聚苯并咪挫（PBI)、聚苯并嗯挫（PBO)、聚亚苯基类（例如PARMAX?(Mississippi Polymer Technologies,Inc. ,Bay Saint Louis,Mississippi))聚芳酸酬、聚全氣环下烧、 聚四氣乙締(PTFE)、聚偏二氣乙締共聚物和S聚物、聚偏二氯乙締、聚氣乙締、液晶聚合物 (例如VECTRAN? Woechst AG ,Germany)、ZENTTE? (DuPont ,Wilmington，DE))、聚（对径基