1.一种用于高电压锂离子二次电池的阴极,包括:
2.根据权利要求1所述的阴极,其中所述导电结构网包括以下中的至少一者:
3.根据权利要求1所述的阴极,其中所述电极组合物基于所述含氟聚合物粘结剂、所述阴极活性颗粒和所述导电碳的所组合重量包含约1至约10重量百分比的导电碳、约0.5至约5重量百分比的含氟聚合物粘结剂,并且其余为阴极活性颗粒。
4.根据权利要求1所述的阴极,其中所述电极组合物基于所述含氟聚合物粘结剂、所述阴极活性颗粒和所述导电碳的所组合重量包含约2至约7重量百分比的导电碳、约1至约3重量百分比的含氟聚合物粘结剂,并且其余为阴极活性颗粒。
5.根据权利要求1所述的阴极,其中所述电极组合物基于所述含氟聚合物粘结剂、所述阴极活性颗粒和所述导电碳的所组合重量包含约5重量百分比的导电碳、约2重量百分比的含氟聚合物粘结剂,并且其余为阴极活性颗粒。
6.根据权利要求1所述的阴极,其中所述碳纤维具有约10微米至约200微米的长度。
7.根据权利要求1所述的阴极,其中所述导电碳具有约40m2/g或更小的比表面积。
8.根据权利要求1所述的阴极,其中所述导电碳具有约30m2/g或更小的比表面积。
9.根据权利要求1所述的阴极,其中所述导电碳具有约20m2/g或更小的比表面积。
10.根据权利要求1所述的阴极,其中所述电极层基本上不含具有大于约50m2/g的比表面积的导电碳。
11.根据权利要求7所述的阴极,其中所述电极层基本上不含具有大于约40m2/g的比表面积的导电碳。
12.根据权利要求8所述的阴极,其中所述电极层基本上不含具有大于约30m2/g的比表面积的导电碳。
13.根据权利要求9所述的阴极,其中所述电极层基本上不含具有大于约20m2/g的比表面积的导电碳。
14.根据权利要求1所述的组合物,其中所述四氟乙烯聚合物具有至少约2.0×1011泊的熔融蠕变粘度。
15.根据权利要求1所述,其中所述四氟乙烯聚合物具有至少约3.0×1011泊的熔融蠕变粘度。
16.根据权利要求1所述,其中所述四氟乙烯聚合物具有至少约4.0×1011泊的熔融蠕变粘度。
17.根据权利要求1所述的阴极,其中所述电极层通过无溶剂工艺来形成。
18.根据权利要求1所述的阴极,其中所述电极层通过以下来形成:干混合所述阴极活性颗粒、所述含氟聚合物粘结剂和所述导电碳以形成所述电极组合物,并且在不存在溶剂的情况下将剪切力施加到所述电极组合物以形成所述电极层。
19.根据权利要求1所述的阴极,其中所述导电碳纤维具有约0.1微米至约0.2微米的直径。
20.根据权利要求1所述的阴极,其中所述导电碳纤维包括气相生长碳纤维(vgcf)。
21.根据权利要求1所述的阴极,其中所述锂过渡金属氧化物对li/li+具有至少约4.6v的电化学电位。
22.根据权利要求1所述的阴极,其中所述锂过渡金属氧化物选自由以下组成的组:linixmn2-xo4(lnmo)和li1.098mn0.533ni0.113co0.138o2(富li层状氧化物(lrlo))。
23.根据权利要求1所述的阴极,其中所述锂过渡金属氧化物选自由以下组成的组:lini0.5mn1.5o4、lini0.45mn1.45cr0.1o4、licr0.5mn1.5o4、licrmno4、licu0.5mn1.5o4、licomno4、lifemno4、linivo4、linipo4、licopo4和li2copo4f。
24.根据权利要求1所述的阴极,其中所述含氟聚合物粘结剂被原纤化,使得所述电极层是自支撑的。
25.根据权利要求1所述的阴极,其中所述铝集电器的表达为sa(算术平均高度)的所述表面粗糙度为至少约260nm。
26.根据权利要求1所述的阴极,其中所述铝集电器的表达为sa(算术平均高度)的所述表面粗糙度为至少约280nm。
27.根据权利要求1所述的阴极,其中所述铝集电器的表达为sa(算术平均高度)的所述表面粗糙度为至少约300nm。
28.根据权利要求1所述的阴极,其中所述电极层的厚度为约60微米至约250微米。
29.根据权利要求1所述的阴极,其中所述电极层的厚度为约80微米至约120微米。
30.根据权利要求1所述的阴极,其中所述电极层的厚度为至少约240微米。
31.根据权利要求1所述的阴极,其中:
32.根据权利要求1所述的阴极,其中:
33.根据权利要求1所述的阴极,其中:
34.一种高电压锂离子二次电池,包括:
35.根据权利要求34所述的锂离子二次电池,其中所述碳纤维具有约10微米至约200微米的长度。
36.根据权利要求34所述的锂离子二次电池,其中
37.根据权利要求34所述的锂离子二次电池,其中所述阳极是纯硅阳极,并且所述电池在至少约c/20的速率下具有至少约300wh/kg的放电能量密度,并且其中所述电池在第100次充放电循环处的放电能量密度为在第三次循环处的所述放电能量密度的至少约90%。
38.根据权利要求34所述的锂离子二次电池,其中所述阳极是锂金属阳极,并且所述电池在至少约c/20的速率下具有至少约340wh/kg的放电能量密度,并且其中所述电池在第100次充放电循环处的放电能量密度为在第三次循环处的所述放电能量密度的至少约90%。
39.根据权利要求34所述的锂离子二次电池,其中所述电池在至少约c/20的速率下具有至少约350wh/kg的能量密度。
40.根据权利要求34所述的锂离子二次电池,其中所述电池在至少约c/20的速率下具有至少约400wh/kg的能量密度。
41.根据权利要求34所述的锂离子二次电池,其中所述电池在至少约c/20的速率下具有至少约450wh/kg的能量密度。
42.根据权利要求34所述的锂离子二次电池,其中所述电池在至少约c/20的速率下具有至少约500wh/kg的能量密度。
43.根据权利要求34所述的锂离子二次电池,其中所述电解液包含氟化有机溶剂。
44.根据权利要求43所述的锂离子二次电池,其中所述电解液包含选自由氟代碳酸乙烯酯(fec)和甲基(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯(femc)组成的组的氟化有机溶剂。
45.一种用于制造在高电压锂离子二次电池中使用的阴极的方法,包括:
46.根据权利要求45所述的方法,其中所述碳纤维具有约10微米至约200微米的长度。
47.根据权利要求45所述的方法,其中所述干研磨将所述碳纤维和所述含氟聚合物粘结剂与所述阴极活性颗粒基本上均匀地分布。
48.根据权利要求45所述的方法,其中经受所述干研磨的所述碳纤维呈附聚体的形式,并且所述干研磨足以使所述附聚体基本上解聚,从而产生单个碳纤维和碳纤维的相对小的簇。
49.根据权利要求48所述的方法,其中所述干研磨还包括:
50.根据权利要求45至49中任一项所述的方法,其中所述干研磨在约40℃至约150℃的温度下执行。
51.根据权利要求45至49中任一项所述的方法,其中所述干研磨通过施加剪切来执行。
52.根据权利要求45至49中任一项所述的方法,其中所述干混合在滚瓶中执行。
53.根据权利要求45至49中任一项所述的方法,其中所述干混合包括施加剪切力以使得所述含氟聚合物粘结剂被原纤化,并且所述碳纤维基本上未破损并且贯穿所述粉末状干阴极混合物均匀地分布。
54.根据权利要求45所述的方法,其中所述压延在约70℃至约200℃的温度下执行。
55.根据权利要求45所述的方法,其中所述压延在约1公吨至约10公吨的所施加压力下执行。
56.根据权利要求45所述的方法,所述方法在无溶剂的情况下执行。
57.一种将导电颗粒互连的导电结构网,包括:
58.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述导电结构网还包括以下中的至少一者:
59.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述碳纤维具有约50m2/g或更小的比表面积。
60.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述碳纤维具有约10微米至约200微米的长度。
61.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述碳纤维具有约40m2/g或更小的比表面积。
62.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述碳纤维具有约30m2/g或更小的比表面积。
63.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述碳纤维具有约20m2/g或更小的比表面积。
64.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述四氟乙烯聚合物具有至少约2.0×1011泊的熔融蠕变粘度。
65.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述四氟乙烯聚合物具有至少约3.0×1011泊的熔融蠕变粘度。
66.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述四氟乙烯聚合物具有至少约4.0×1011泊的熔融蠕变粘度。
67.根据权利要求57所述的导电结构网,所述导电结构网通过无溶剂工艺来形成。
68.根据权利要求57所述的导电结构网,所述导电结构网通过以下来形成:干混合所述颗粒、所述四氟乙烯聚合物和所述导电碳以形成电极组合物,并且在不存在溶剂的情况下将剪切力施加到所述电极组合物以形成所述导电结构网。
69.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述导电碳纤维具有约0.1微米至约0.2微米的直径。
70.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述导电碳纤维包括气相生长碳纤维(vgcf)。
71.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述颗粒是包含对li/li+具有至少约4.6v的电化学电位的锂过渡金属氧化物的活性颗粒。
72.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述锂过渡金属氧化物选自由以下组成的组:linixmn2-xo4(lnmo)和li1.098mn0.533ni0.113co0.138o2(富li层状氧化物(lrlo))。
73.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述锂过渡金属氧化物选自由以下组成的组:lini0.5mn1.5o4、lini0.45mn1.45cr0.1o4、licr0.5mn1.5o4、licrmno4、licu0.5mn1.5o4、licomno4、lifemno4、linivo4、linipo4、licopo4和li2copo4f。
74.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述四氟乙烯聚合物被原纤化,使得所述导电结构网是自支撑的。
75.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述导电结构网的厚度为约60微米至约250微米。
76.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述导电结构网的厚度为约80微米至约120微米。
77.根据权利要求57所述的导电结构网,其中所述导电结构网的厚度为至少约240微米。