专利名称：一种二次锂电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及高能电池技术领域，特别是涉及一种适用于室温的二次锂电池。
由于作为锂电池阳极的金属锂具有高的电化学当量，因而锂电池一般具有很高的比能量。在本世纪中期就引起了广泛注意，导致一次锂电池很快商业化。可是，二次锂电池的发展却比较缓慢。研究表明金属锂阳极在充放电过程中出现枝晶生长，使电池内部短路，严重时导致电池燃烧甚至爆炸。尽管随后的研究发现锂合金能够改善其安全性，但其循环性能一直未能取得突破性进展。如参考文献[1]阿波拉罕姆，电化学通信，138卷，1233页，1993年(K.M.Abraham，·Electrochimica.Acta.，Vol.138，1233(1993))中所叙述。
为获得较高比能量，相应的阴极材料必需能够提供较正的电极电位和较高的比容量。氟、氯、氧等物质，虽然理论比能量较高，但是毒性大，腐蚀性强，又是气体，难于处理；硫也具有较高的理论比能量，但是在室温下其活性太低。因此，一次锂电池阴极材料主要是固体氟化物、氯化物、碘化物、氧化物、硫化物及二氧化硫、硫酰氯、亚硫酰氯等液体。相应的二次锂电池阴极材料也来源于上述几类物质。如参考文献[2]恩奇格，电分析化学，72卷，1-31页，1976年(G.Eich inger，J.O.Besenhard，J.Electroanal.Chem.，Vol72，1-31(1976))中所叙述。
1980年，阿曼德提出二次锂电池可以采用“摇椅式”电池体系(后来又被称为“锂离子”电池)，即阴阳极活性材料均采用嵌入化合物(intercalationcompounds)，这类化合物能够可逆的储存和交换锂离子，从而避免使用金属锂或锂合金。初期采用LiWO2和Li6Fe2O3等嵌入化合物作为阳极活性材料，但其能量密度大大降低。经过十年的努力，在1989年3月，日本SONY公司申请了采用碳作阳极活性材料，LiCoO2作阴极活性材料的二次锂电池的专利，并且在1992年首先将其商品化，如文献[3]布鲁诺，电化学会志，139卷，2776页，1992年(Bruno Scrosati，J.Electrochem.Soc.，Vol.139，2776(1992))。
从此，二次锂电池开始迅速发展。石油焦、碳纤维、热解碳、天然石墨、人造石墨等多种形式的碳材料被广泛选作二次锂电池的阳极活性材料。除LiCoO2外，LiMn2O4、LiNiO2等其他含锂的过渡金属氧化物也有望作为商品化二次锂电池的阴极材料。
但是阳极使用碳，阴极使用含锂过渡金属氧化物的二次锂电池仍然不能满足高性能二次电池的需求。例如功率密度不够高，特别是不能耐大电流快速充电，比能量不够高，低温性能有待进一步改善等等。
同时，锂离子电池的工作电压为3.6V，而市场上对不同电压系列的二次锂电池也有着迫切的需求。
近年来，由于纳米材料具有一些特殊的性质，在电池领域也引起了广泛关注。据报道，LiMn2O4、TiS2、TiO2纳米管、纳米纤维或纳米复合材料均表现出了较优异的电化学性能，如更高的比功率和比容量。如文献[4]西沢，电化学会志，144卷，1923页，1997年(M.Nishizawa，et.al.，J.Electrochem.Soc.，Vol.144，1923(1997))。
本发明的目的在于克服上述已知技术的缺点和不足。为了提高二次锂电池的功率密度、比能量和耐大电流快速充放电的性能；为了使二次锂电池有较好的循环性，较高的安全性，进一步改善电池在低温下的性能；以及扩大二次锂电池的使用范围，从而提供一种新型二次锂电池。
本发明的目的是这样实现的本发明提供的二次锂电池，包括阳极、阴极、有机电解质溶液或固体电解质组成，各部分封入电池壳内的结构与公知技术相同。其特征在于，所述的阳极和阴极至少一方含有弥散相纳米复合电极材料。弥散相纳米复合电极材料包括能够存储、释放锂的电极活性物质和弥散剂两部分，其中的电极活性物质的粒度为500nm～1nm之间，它在弥散相纳米复合材料中所占的重量百分比为95％到30％，余量是弥散剂。
弥散相纳米复合电极材料所包含的电极活性物质中至少有一种是(A)纳米硫、纳米硫化物、纳米多硫化物及含锂的纳米硫化物；(B)纳米溴化物及含锂的纳米溴化物；(C)纳米碘、纳米碘化物及含锂的纳米碘化物；(D)纳米氮化物及含锂的纳米氮化物；(E)纳米氧化物及含锂的纳米氧化物；(F)纳米硒、纳米硒化物及含锂的纳米硒化物；或(G)纳米卤素间化合物。
其中所述的电极活性物质(A)是纳米硫、纳米硫化物、纳米多硫化物及含锂的纳米硫化物，其中纳米硫化物、纳米多硫化物及含锂的纳米硫化物是金属元素Bi、Si、Sb、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Ag、Nb、Mo、Sn、W、Cd、Zr与硫形成的化合物。
其中所述的电极活性物质(B)纳米溴化物及含锂的纳米溴化物是金属元素Li、Cu、Ag、Pb与溴形成的化合物。
其中所述的电极活性物质(C)是纳米碘、纳米碘化物及含锂的纳米碘化物，其中纳米碘化物及含锂的纳米碘化物是金属元素Li、Cu、Ag、Pb与碘形成的化合物。
其中所述的电极活性物质(D)纳米氮化物及含锂的纳米氮化物是金属元素Mn、Fe、Co、Ni、Cu与氮形成的化合物。
其中所述的电极活性物质(E)纳米氧化物及含锂的纳米氧化物是金属元素Ti、V、Fe、Co、Cu、Pb、Bi、Cr、W、Mo、Mn、Ni与氧形成的化合物。
其中所述的电极活性物质(F)是纳米硒、纳米硒化物及含锂的纳米硒化物，其中纳米硒化物及含锂的纳米硒化物是金属元素Ti、V、Pb、Nb、Zr与硒形成的化合物。
其中所述的电极活性物质(G)纳米卤素互化物为IF3、ICl、IBr。
弥散剂包括两部分，一部分为起导电及分散作用的导电添加剂，其粒度为1nm～20um，如Cu、Al、Ni、Fe、Ag粉，乙炔黑，碳黑，石墨粉，碳纤维，中间相碳小球或聚苯胺、聚吡咯等导电聚合物，其在弥散相纳米复合材料中所占的重量百分比为0％到60％。
另一部分为起粘合与分散作用的粘合剂，可以是聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚丙烯腈，聚环氧乙烷，乙丙橡胶，其在弥散相纳米复合材料中所占的重量百分比为2％-40％。
因为本发明的二次锂电池所采用的弥散相纳米复合材料的电极电位一般低于LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2等一些传统阴极材料的电极电位，但一般高于石墨、金属锂、石油焦等一些传统阳极材料的电极电位，所以本发明的二次锂电池其阳极可以由弥散相纳米复合材料组成，其阴极也可以由弥散相纳米复合材料组成，或者阴阳两个电极均由弥散相纳米复合材料组成。当阴极是弥散相纳米复合材料时，其相应的对电极的活性材料为金属锂、锂硅合金、锂铝合金、锂铅合金、锂锡合金、LiTiO2、石墨、碳等一些电位较负的物质；当阳极是弥散相纳米复台材料时，其相应对电极的活性材料为LiCoO2、LiMn2O、LiNiO2或其他含锂的金属氧化物等一些电位较正的物质。
本发明的二次锂电池除阳极、阴极活性材料外，还包括有机电解质溶液、隔膜、电池壳、集流体、引线等结构与公知技术电池一样。其中，阴极与阳极之间由浸泡了有机电解质溶液的隔膜或者聚合物电解质隔开，阴极和阳极的一端分别在集流体上焊接引线并与相互绝缘的电池壳两端相连。
本发明中的阴极与阳极制备方法为将活性物质与导电添加剂按一定比例混合均匀，再与粘合剂在常温常压下均匀混合制成复合材料浆液。其中，粘台剂包括溶液或乳浊液。例如，将聚四氟乙烯与水混合形成的乳浊液；将聚偏氟乙烯溶于环戊酮形成的溶液。将前述的复合材料浆液均匀的涂敷在作为集流体的各种导电的箔，网，多孔体，纤维体材料(如铜箔，铝箔，镍网，泡沫镍，碳毡)等载体上。也可将活性物质和弥散剂混合均匀后直接添入多孔体中。所得薄膜厚度约为1～300μm，然后将薄膜或多孔体在100℃-150℃下烘干，在压力为20Kg/cm2下压实，继续在100℃-150℃烘12小时，将所制备的薄膜按电池规格裁剪成各种形状即为电极。
本发明的二次锂电池的有机电解质溶液为锂电池通用的电解液，可以由一种有机溶剂或几种有机溶剂组成的混合溶剂添加一种或几种可溶锂盐组成。典型的有机溶剂例如乙烯碳酸酯，丙烯碳酸酯，二乙基碳酸酯，二甲基碳酸酯，乙基甲基碳酸酯，二甲氧基乙烷等，典型的可溶锂盐如高氯酸锂，四氟硼酸锂，六氟磷酸锂，三氟甲基磺酸锂，双全氟磺酸酰亚胺锂，六氟砷酸锂等。典型的体系如1摩尔六氟磷酸锂溶于体积比为1∶1的乙烯碳酸酯和二乙基碳酸酯中，1摩尔六氟磷酸锂溶于体积比为3∶7的乙烯碳酸酯和二甲基碳酸酯中等。
本发明的锂电池的隔膜为二次锂电池通用的隔膜，如多孔聚丙烯隔膜，多孔聚乙烯隔膜等。
本发明的优点本发明的二次锂电池不仅能提供一系列不同的工作电压(选择的电压范围可以在1.0V至3.7V之间)，扩大了二次锂电池的使用范围，而且增加了电极材料选择上的多样性和广泛性。由于阴极或/和阳极中含有纳米活性材料，电极活性物质具有较大的比表面积；而且，锂离子在纳米活性材料内部的扩散深度也相应的减小，有利于电极极化程度的减少；纳米活性材料的高空隙率使电解质中的溶剂分子有了更多的迁移空间，增大了电极反应的真实表面积；同时，由于材料粒度达到纳米量级后，产生大量晶界使离子电导率增高，有利于离子在电极内部的输运。这些将导致新型二次锂电池能以较高倍率充放电，有较高的安全性，提高了二次锂电池的可逆容量。弥散相纳米复合材料所包含的纳米电极活性物质的粒度远小于普通电极活性物质的粒度，在存储、释放锂的过程中，纳米颗粒的体积变化率小于普通电极活性物质的颗粒的体积率变化率，因而纳米电极活性物质能长久的与导电添加剂、集流体等保持良好的电接触，有利于提高电池的循环寿命。
本发明的二次锂电池适用于多种场合，例如移动电话、笔记本电脑、便携式录像机、电子玩具、无绳电动工具等需要可移动电源的场合，也包括电动汽车等领域。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步叙述。
图1是本发明扣式实验电池的结构示意图。
图2是本发明实施例1实验电池的充放电曲线。
图3是本发明实施例2实验电池的充放电曲线。
图4是本发明实施例15实验电池的充放电曲线。
附图1的图面说明如下1为不锈钢密封螺帽；2为聚四氟乙烯螺母；3为不锈钢弹簧片； 4为以弥散相纳米复合材料为电池的工作电极5为多孔聚丙烯隔膜Celgard 2400(经电解液浸泡)；6为金属锂片对电极7为测量导线[实施例1]
采用如图1所示的扣式实验电池米实现本发明。它包括不锈钢密封螺帽(1)，聚四氟乙烯螺母(2)，不锈钢弹簧片(3)，弥散相纳米CuS阳极(4)，经电解液浸泡的多孔聚丙烯隔膜Celgard 2400(5)，金属锂片对电极(6)，测量导线(7)。电解液为1摩尔六氟磷酸锂溶于乙烯碳酸酯和二乙基碳酸酯的混合溶剂中(体积比为1∶1)。
其阳极的组成如下电极活性物质是纳米CuS粉(50nm)，弥散剂中的导电添加剂使用碳黑，弥散剂中的粘合剂采用聚偏氟乙烯的环戊酮溶液。制备方法是在常温常压下，首先将0.40g的纳米CuS粉和0.40g碳黑混合均匀，然后将0.20g聚偏氟乙烯溶于2ml环戊酮溶液，最后将上述二者均匀混合制成复合材料浆液。将复合材料浆料均匀涂敷于作为集流体的铜箔衬底上，所得的薄膜厚度约20μm。将得到的薄膜在150℃下烘干后，在20Kg/cm2下压紧，再继续在150℃下烘干12小时，然后将薄膜裁剪为面积为1cm2的圆形薄片作为弥散相纳米CuS复合材料阳极。
将厚0.4mm，面积为1cm2的金属锂片作为阴极。
将图1中的所有电池材料，除电解液外，干燥后在充氩手套箱中按图1所示组装成实验电池。
实验电池由受计算机控制的自动充放电仪进行充放电循环测试。电流密度为0.1mA/cm2，充电截止电压为3.0V，放电截止电压为1.0V。
图2为本实施例中所述阳极第1周和第5周的充放电曲线。容量的计算为活性物质的电化学容量。第一周放电容量是355mAh/g，两个放电平台分别在2.1V和1.6V；第一周充电容量是300mAh/g，两个充电平台分别在1.9V和2.2V。第5周放电容量是260mAh/g。[实施例2]制备方法如实施例1，只不过是电极材料按如下配方将0.95g纳米CuS粉(50nm)，0.03g碳黑与0.02g聚偏氟乙烯溶于2ml环戊酮所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铜箔衬底上，所得薄膜厚度约20μm。其余阳极制备步骤同实施例1。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
图3为本实施例中所述阳极第1周和第5周的充放电曲线。第一周放电容量是110mAh/g，充电容量是70mAh/g。第5周放电容量是40mAh/g。[实施例3]将0.30g纳米CuS粉(50nm)，0.60g碳黑与0.10g聚偏氟乙烯溶于2ml环戊酮所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铜箔衬底上，所得薄膜厚度约20μm。其余阳极制备步骤同实施例1。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是355mAh/g，充电容量是310mAh/g。第5周放电容量是270mAh/g。[实施例4]将0.60g纳米CuS粉(50nm)与0.40g聚偏氟乙烯溶于2ml环戊酮所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铜箔衬底上，所得薄膜厚度约20μm。其余阳极制备步骤同实施例1。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是87mAh/g，充电容量是35mAh/g。第5周放电容量是25mAh/g。[实施例5]将0.40g纳米CuS粉(50nm)，0.40g石墨与0.20g聚偏氟乙烯溶于2ml环戊酮所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铜箔衬底上，所得薄膜厚度约20μm。其余阳极制备步骤同实施例1。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是250mAh/g，充电容量是200mAh/g。第5周放电容量是160mAh/g。[实施例6]将0.30g纳米CuS粉(50nm)，0.60g石墨与0.10g聚偏氟乙烯溶于2ml环戊酮所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铜箔衬底上，所得薄膜厚度约20μm。其余阳极制备步骤同实施例1。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是260mAh/g，充电容量是210mAh/g。第5周放电容量是180mAh/g。[实施例7]将0.50g纳米CuS粉(50nm)，0.40金属铝粉(99％，5μm)与0.10g聚丙烯腈(PAN)溶于2ml γ-丁内酯所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铜箔衬底上，所得的薄膜厚度约20μm。其余阳极制备步骤同实施例1。除充电电压上限为3.0V，放电电压下限为1.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是95mAh/g，充电容量是60mAh/g。第5周放电容量是40mAh/g。[实施例8]将0.40g纳米CuS粉(50nm)，0.50g金属铜粉(99.9％，5μm)与0.10g聚丙烯腈(PAN)溶于2ml γ-丁内酯所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铜箔衬底上，所得的薄膜厚度约20μm。其余阳极制备步骤同实施例1。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是113mAh/g，充电容量是87mAh/g。第5周放电容量是78mAh/g。[实施例9]将0.40g纳米CuS粉(50nm)，0.50g金属锌粉(99％，38μm)与0.10g聚丙烯腈(PAN)溶于2ml γ-丁内酯所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铜箔衬底上，所得的薄膜厚度约40μm。其余阳极制备步骤同实施例1。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是104mAh/g，充电容量是80mAh/g。第5周放电容量是75mAh/g。[实施例10]将0.40g纳米CuS粉(50nm)，0.50g金属镍粉(99％，38μm)与0.10g聚丙烯腈(PAN)溶于2ml γ-丁内酯所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敖于铜箔衬底上，所得的薄膜厚度约40μm。其余阳极制备步骤同实施例1。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是108mAh/g，充电容量是88mAh/g。第5周放电容量是79mAh/g。[实施例11]将0.40g纳米CuS粉(50nm)，0.50g金属铁粉(99％，38μm)与0.10g聚丙烯腈(PAN)溶于2ml γ-丁内酯所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铜箔衬底上，所得的薄膜厚度约50μm。其余阳极制备步骤同实施例1。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是96mAh/g，充电容量是78mAh/g。第5周放电容量是56mAh/g。[实施例12]将0.40g纳米CuS粉(50nm)，0.50g金属锑粉(99％，38μm)与0.10g聚偏氟乙烯溶于2ml环戊酮所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铜箔衬底上，所得的薄膜厚度约20μm。其余阳极制备步骤同实施例1。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是90mAh/g，充电容量是72mAh/g。第5周放电容量是43mAh/g。[实施例13]将0.40g纳米CuS粉(50nm)，0.20g金属铜粉(99％，5μm)，0.30g乙炔黑与0.10g聚偏氟乙烯溶于2ml环戊酮所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铜箔衬底上，所得的薄膜厚度约20μm。其余阳极制备步骤同实施例1。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是310mAh/g，充电容量是255mAh/g。第5周放电容量是218mAh/g。[实施例14]将0.50g纳米CuS粉(50nm)，0.20g金属镍粉(99％，38μm)，0.20g Ag粉(20nm)与0.10g聚偏氟乙烯溶于2ml环戊酮所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铜箔衬底上，所得的薄膜厚度约40μm。其余阳极制备步骤同实施例1。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是335mAh/g，充电容量是290mAh/g。第5周放电容量是261mAh/g。[实施例15]按实施例1所述制得组成完全相同的阳极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法均同实施例1。电流密度增大到0.8mA/cm2，充放电截止电压同实施例1。
图4为本实施例中所述阳极第1周和第5周的充放电曲线。第一周放电容量是300mAh/g，充电容量是290mAh/g。第5周放电容量是261mAh/g。[实施例16]将0.40g纳米CuS粉(1nm)，0.40g碳黑与0.20g聚偏氟乙烯溶于2ml环戊酮所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铜箔衬底上，所得的薄膜厚度约20μm。其余阳极制备步骤同实施例1。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是380mAh/g，充电容量是320mAh/g。第5周放电容量是280mAh/g。[实施例17]将0.40g纳米CuS粉(100nm)，0.40g碳黑与0.20g聚偏氟乙烯溶于2ml环戊酮所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铜箔衬底上，所得的薄膜厚度约20μm。其余阳极制备步骤同实施例1。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是270mAh/g，充电容量是210mAh/g。第5周放电容量是160mAh/g。[实施例18]将0.40g纳米CuS粉(500nm)，0.40g碳黑与0.20g聚偏氟乙烯溶于2ml环戊酮所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铜箔衬底上，所得的薄膜厚度约20μm。其余阳极制备步骤同实施例1。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是180m/g，充电容量是90mAh/g。第5周放电容量是50mAh/g。[实施例19]按实施例1所述制得组成完全相同的阳极。相应的对电极为LiCoO2，制作方法如下将0.40gLiCoO2粉(5μm)，0.40g碳黑与0.20g聚偏氟乙烯溶于2ml环戊酮所得的溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于铝箔衬底上，所得薄膜厚度约20μm。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法均同实施例1。
测量结果第一周充电容量是347mAh/g，放电容量是292mAh/g。第5周充电容量是263mAh/g。[实施例20]将纳米Cu2S粉(60nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是309mAh/g，放电平台在1.6V；第一周充电容量是250mAh/g，充电平台在1.8V。第5周放电容量是195mAh/g。[实施例21]将纳米FeS粉(60nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是98mAh/g，放电平台在1.4V；第一周充电容量是90mAh/g，充电平台分别在1.8V。第5周放电容量是60mAh/g。[实施例22]将纳米Fe2S粉(60nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是300mAh/g，两个放电平台分别在1.6V和1.5V；第一周充电容量是225mAh/g，两个充电平台分别在1.75V和2.4V。第5周放电容量是180mAh/g。[实施例23]将纳米Fe3S8粉(110nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
第一周放电容量是450mAh/g，放电平台在1.5V；第一周充电容量是322mAh/g，充电平台在2.3V。第5周放电容量是267mAh/g。[实施例24]将纳米Li2FeS2粉(90nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周充电容量是280mAh/g，两个充电平台分别在2.0V和2.5V；第一周放电容量是240mAh/g，两个放电平台分别在2.4V和2.0V。第5周充电容量是210mAh/g。[实施例25]将纳米Sb2S3粉(95nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是175mAh/g，放电平台在1.2V；第一周充电容量是130mAh/g，充电平台2.0V。第5周放电容量是60mAh/g。[实施例26]将纳米CoS2粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是220mAh/g，放电平台在1.7V；第一周充电容量是186mAh/g，充电平台在2.1V。第5周放电容量是135mAh/g。[实施例27]将纳米Co2S7粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是520mAh/g，放电平台在1.9V；第一周充电容量是400mAh/g，充电平台在2.5V。第5周放电容量是230mAh/g。[实施例28]将纳米Ni2S7粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是480mAh/g，放电平台在1.8V；第一周充电容量是390mAh/g，充电平台在2.2V。第5周放电容量是260mAh/g。[实施例29]将纳米V2S5粉(60nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是140mAh/g，放电平台在1.93V；第一周充电容量是60mAh/g，充电平台在2.5V。第5周放电容量是40mAh/g。[实施例30]将纳米LiCrS2粉(60nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周充电容量是140mAh/g，充电平台在2.85V；第一周放电容量是120mAh/g，放电平台分别在2.3V。第5周充电容量是60mAh/g。[实施例31]将纳米ZrS2粉(150nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是80mAh/g，放电平台在1.85V第一周充电容量是65mAh/g，充电平台在2.15V。第5周放电容量是40mAh/g。[实施例32]将纳米Cr0.5V0.5S2粉(100nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是95mAh/g，放电平台在2.2V；第一周充电容量是80mAh/g，充电平台在2.35V。第5周放电容量是65mAh/g。[实施例33]将纳米LiCr0.5V0.5S2粉(100nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周充电容量是84mAh/g，充电平台在2.4V；第一周放电容量是72mAh/g，放电平台分别在2.2V。第5周充电容量是58mAh/g。[实施例34]将纳米CdS粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是310mAh/g，放电平台在1.95V；第一周充电容量是230mAh/g，充电平台在2.5V。第5周放电容量是120mAh/g。[实施例35]将纳米PbS粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是205mAh/g，放电平台在1.9、1.2V；第一周充电容量是150mAh/g，充电平台在2.0、2.4V。第5周放电容量是82mAh/g。[实施例36]将纳米SiS2粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是217mAh/g，放电平台在2.26V；第一周充电容量是168mAh/g，充电平台在2.8V。第5周放电容量是95mAh/g。[实施例37]将纳米MnS2粉(55nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是86mAh/g，放电平台在1.2V；第一周充电容量是60mAh/g，充电平台在2.3V。第5周放电容量是42mAh/g。[实施例38]将纳米SnS2粉(120nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是66mAh/g，平均放电电压1.6V；第一周充电容量是50mAh/g，平均充电电压2.3V。第5周放电容量是27mAh/g。[实施例39]将纳米Ag2S粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是205mAh/g，放电平台在1.38V；第一周充电容量是150mAh/g，充电平台在2.1V。第5周放电容量是80mAh/g。[实施例40]将纳米ZnS粉(70nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是153mAh/g，放电平台在1.45V；第一周充电容量是120mAh/g，充电平台在2.05V。第5周放电容量是87mAh/g 。[实施例41]将纳米NbS3粉(90nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是160mAh/g，放电平台在1.8V；第一周充电容量是87mAh/g，充电平台在2.4V。第5周放电容量是80mAh/g。[实施例42]将纳米NbS2粉(90nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是90mAh/g，放电平台在2.0V；第一周充电容量是60mAh/g，充电平台在2.4V。第5周放电容量是50mAh/g。[实施例43]将纳米Bi2S3粉(40nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是160mAh/g，放电平台在1.2V；第一周充电容量是125mAh/g，充电平台在2.15V。第5周放电容量是85mAh/g。[实施例44]将纳米TiS3粉(150nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是540mAh/g，放电平台在2.1V、1.8V；第一周充电容量是150mAh/g，充电平台在2.4V。第5周放电容量是130mAh/g。[实施例45]将纳米MoS3粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为3.5V，放电电压下限为1.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是240mAh/g，放电平台在2.5V；第一周充电容量是196mAh/g，充电平台在3.3V。第5周放电容量是127mAh/g。[实施例46]将纳米MoS2粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是122mAh/g，放电平台在1.8V；第一周充电容量是100mAh/g，充电平台在2.2V。第5周放电容量是70mAh/g。将纳米VS2粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是137mAh/g，平均放电电压2.1V；第一周充电容量是114mAh/g，平均充电电压2.5V。第5周放电容量是98mAh/g。[实施例48]将纳米S粉(100nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是540mAh/g，放电平台在2.0V；第一周充电容量是350mAh/g，充电平台在2.4V。第5周放电容量是230mAh/g。将纳米CuCo2S4粉(130nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是167mAh/g，放电平台在1.5V；第一周充电容量是156mAh/g，充电平台在2.1V。第5周放电容量是121mAh/g。[实施例50]将纳米CuNi2S4粉(130nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是135mAh/g，放电平台在1.4V；第一周充电容量是116mAh/g，充电平台在2.1V。第5周放电容量是93mAh/g。[实施例51]将纳米CuFeS4粉(140nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是110mAh/g，放电平台在1.3V；第一周充电容量是94mAh/g，充电平台在2.0V。第5周放电容量是80mAh/g。[实施例52]将纳米LiBr粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为4.2V，放电电压下限为2.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周充电容量是208mAh/g，充电平台在4.1V；第一周容量是167mAh/g，放电平台在3.5V。第5周充电容量是127mAh/g。[实施例53]将纳米CuBr2粉(85nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为4.2V，放电电压下限为2.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是166mAh/g，放电平台在3.4V；第一周充电容量是137mAh/g，充电平台在4.15V。第5周放电容量是104mAh/g。[实施例54]将纳米AgBr粉(85nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为4.2V，放电电压下限为2.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是151mAh/g，放电平台在3.35V；第一周充电容量是116mAh/g，充电平台在4.1V。第5周放电容量是89mAh/g。[实施例55]将纳米PbBr2粉(85nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为4.2V，放电电压下限为2.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是126mAh/g，放电平台在3.2V；第一周充电容量是105mAh/g，充电平台在4.1V。第5周放电容量是81mAh/g。[实施例56]将纳米Cul2粉(70nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为3.5V，放电电压下限为1.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是110mAh/g，放电平台在1.95V；第一周充电容量是99mAh/g，充电平台在2.8V。第5周放电容量是74mAh/g。[实施例57]将纳米AgI粉(30nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为3.5V，放电电压下限为1.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是90mAh/g，放电平台在2.0V；第一周充电容量是78mAh/g，充电平台在2.8V。第5周放电容量是62mAh/g。[实施例58]将纳米PbI粉(70nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为3.5V，放电电压下限为1.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是70mAh/g，放电平台在1.8V；第一周充电容量是60mAh/g，充电平台在2.8V。第5周放电容量是47mAh/g。[实施例59]将纳米PbI2粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为3.5V，放电电压下限为1.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是106mAh/g，放电平台在1.9V；第一周充电容量是84mAh/g，充电平台在3.0V。第5周放电容量是60mAh/g。[实施例60]将纳米LiI粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为3.5V，放电电压下限为1.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周充电容量是160mAh/g，充电平台在2.8V；第一周放电容量是140mAh/g，放电平台在2.4V。第5周充电容量是124mAh/g。[实施例61]将纳米I2粉(100nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为3.5V，放电电压下限为1.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是180mAh/g，放电平台在2.8V；第一周充电容量是160mAh/g，充电平台在3.2V。第5周放电容量是1.50mAh/g。[实施例62]将纳米Li2.5Co0.4N粉(190nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为1.5V，放电电压下限为0.0V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是450mAh/g，平均放电电压0.3V；第一周充电容量是400mAh/g，平均充电电压1.0V。第5周放电容量是370mAh/g。[实施例63]将纳米Li2.6Cu0.4N粉(190nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为1.5V，放电电压下限为0.0V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是600mAh/g，平均放电电压0.4V；第一周充电容量是500mAh/g，平均充电电压1.1V。第5周放电容量是410mAh/g。[实施例64]将纳米Li2.6Ni0.4N粉(190nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为1.5V，放电电压下限为0.0V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是180mAh/g，平均放电电压0.35V；第一周充电容量是150mAh/g，平均充电电压1.0V。第5周放电容量是104mAh/g。[实施例65]将纳米Li3FeN2粉(190nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为1.5V，放电电压下限为0.0V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是120mAh/g，平均放电电压0.5V；第一周充电容量是98mAh/g，平均充电电压1.0V。第5周放电容量是70mAh/g。[实施例66]将纳米Li7MnN4粉(200nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为1.5V，放电电压下限为0.0V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是210mAh/g，平均放电电压0.6V；第一周充电容量是175mAh/g，平均充电电压1.1V。第5周放电容量是121mAh/g。[实施例67]将纳米LiV3O8粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为3.5V，放电电压下限为1.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是200mAh/g，放电平台在2.6V；第一周充电容量是180mAh/g，充电平台在3.0V。第5周放电容量是159mAh/g。[实施例68]将纳米V2O5粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为4.0V，放电电压下限为2.0V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是125mAh/g，平均放电电压3.2V；第一周充电容量是110mAh/g，充电平台在3.5V。第5周放电容量是100mAh/g。[实施例69]将纳米V6O13粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是180mAh/g，平均放电电压2.5V；第一周充电容量是147mAh/g，充电平台在2.8V。第5周放电容量是110mAh/g。[实施例70]将纳米LiVO2粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为4.0V，放电电压下限为2.0V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周充电容量是120mAh/g，平均充电电压3.3V；第一周充电容量是64mAh/g，平均放电电压在3.0V。第5周充电容量是60mAh/g。[实施例71]将纳米Bi2O3粉(280nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是130mAh/g，平均放电电压1.49V；第一周充电容量是60mAh/g，平均充电电压2.1V。第5周放电容量是30mAh/g。[实施例72]将纳米LiMnO2粉(500nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电截止电压为4.2V，放电截止电压为2.0V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周充电容量是145mAh/g，充电平台在4.0V；第一周放电容量是120mAh/g，放电平台在2.8V。第5周充电容量是110mAh/g。[实施例73]将纳米Cr3O8粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电截止电压为4.0V，放电截止电压为2.0V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是280mAh/g，放电平台在2.8V；第一周充电容量是260mAh/g，充电平台在3.5V。第5周放电容量是220mAh/g。[实施例74]将纳米Pb3O4粉(50nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是180mAh/g，放电平台在1.5V；第一周充电容量是156mAh/g，充电平台在2.4V。第5周放电容量是132mAh/g。[实施例75]将纳米Bi2Pb2O5粉(90nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是106mAh/g，两个放电平台分别在1.7V和1.5V；第一周充电容量是90mAh/g，两个充电平台分别在1.75V和2.4V。第5周放电容量是75mAh/g。[实施例76]将纳米Fe2O3粉(60nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电截止电压为2.5V，放电截止电压为0.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是430mAh/g，放电平台在1.2V；第一周充电容量是266mAh/g，充电平台在1.8V。第5周放电容量是226mAh/g。[实施例77]将纳米WO2粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电截止电压为1.0V，放电截止电压为0.0V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是124mAh/g，放电平台在0.7、0.5V；第一周充电容量是90mAh/g，充电平台在0.7、0.9V。第5周放电容量是85mAh/g。[实施例78]将纳米CuO粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是160mAh/g，放电平台在1.35V；第一周充电容量是116mAh/g，充电平台在2.5V。第5周放电容量是74mAh/g。[实施例79]将纳米LiCuO2粉(85nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为4.0V，放电电压下限为1.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是180mAh/g，放电平台在2.1V；第一周充电容量是170mAh/g，充电平台在3.5V。第5周放电容量是155mAh/g。[实施例80]将纳米LiNiO2粉(500nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为4.2V，放电电压下限为2.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周充电容量是200mAh/g，充电平台在3.8V；第一周放电容量是176mAh/g，放电平台在3.7V。第5周充电容量是160mAh/g。[实施例81]将纳米MoO2粉(85nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是105mAh/g，放电平台在2.95V；第一周充电容量是96mAh/g，充电平台在3.1V。第5周放电容量是80mAh/g。[实施例82]将纳米LiCoO2粉(500nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为4.2V，放电电压下限为3.0V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周充电容量是153mAh/g，充电平台在4.05V；第一周放电容量是145mAh/g，放电平台在3.9V。第5周充电容量是138mAh/g。[实施例83]将纳米Li6Fe2O3粉(180nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周充电容量是84mAh/g，充电平台在2.4V；第一周放电容量是76mAh/g，放电平台在1.4V。第5周充电容量是65mAh/g。[实施例84]将纳米FeOCl粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为4.0V，放电电压下限为1.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是130mAh/g，放电平台在3.2V；第一周充电容量是115mAh/g，充电平台在3.45。第5周放电容量是92mAh/g。[实施例85]将纳米CrOCl粉(60nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是146mAh/g，放电平台在2.1V；第一周充电容量是124mAh/g，充电平台在2.7V。第5周放电容量是108mAh/g。[实施例86]将纳米VOCl粉(60nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是109mAh/g，放电平台在2.1V；第一周充电容量是98mAh/g，充电平台在2.8V。第5周放电容量是80mAh/g。[实施例87]将纳米CrOBr粉(60nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
测量结果第一周放电容量是93mAh/g，放电平台在2.4V；第一周充电容量是81mAh/g，充电平台在2.9V。第5周放电容量是72mAh/g。[实施例88]将纳米Se粉(110nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为3.5V，放电电压下限为1.5V之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
第一周放电容量是110mAh/g，放电平台在2.1V；第一周充电容量是90mAh/g，充电平台在2.3V。第5周放电容量是68mAh/g。[实施例89]将纳米NbSe4粉(140nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
第一周放电容量是145mAh/g，放电平台在1.8V；第一周充电容量是105mAh/g，充电平台在2.8V。第5周放电容量是92mAh/g。[实施例90]将纳米NbSe2粉(140nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
第一周放电容量是103mAh/g，放电平台在1.6V；第一周充电容量是86mAh/g，充电平台在2.8V。第5周放电容量是72mAh/g。[实施例91]将纳米NbSe3粉(140nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
第一周放电容量是131mAh/g，放电平台在1.6V；第一周充电容量是92mAh/g，充电平台在2.1V。第5周放电容量是76mAh/g。[实施例92]将纳米TiSe2粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
第一周放电容量是115mAh/g，放电平台在2.05、1.7V；第一周充电容量是110mAh/g，充电平台在1.8、2.2V。第5周放电容量是95mAh/g。[实施例93]将纳米VSe2粉(160nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
第一周放电容量是124mAh/g，放电平台在1.9V；第一周充电容量是116mAh/g，充电平台在2.5V。第5周放电容量是103mAh/g。[实施例94]将纳米ZrSe2粉(90nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
第一周放电容量是123mAh/g，放电平台在1.6V；第一周充电容量是96mAh/g，充电平台在2.8V。第5周放电容量是62mAh/g。[实施例95]将纳米LiZrSe2粉(80nm)按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
第一周充电容量是231mAh/g，充电平台在2.4V；第一周放电容量是186mAh/g，放电平台在1.7V。第5周充电容量是152mAh/g。[实施例96]将纳米IF3粉(210nm)碳黑与聚偏氟乙烯的环戊酮溶液在常温常压下混合形成浆料，均匀涂敷于作为集流体的铜箔衬底上，所得的薄膜厚度约20μm。将得到的薄膜在常温下真空干燥后，在20Kg/cm2下压紧，继续在常温下真空干燥12小时。再按实施例1所描述的阳极制备步骤做成电极。除充电电压上限为4.2V，放电电压下限为1.0V，充放电电流密度为1mA/cm2之外，实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例1。
第一周放电容量是180mAh/g，放电平台在3.5V；第一充电周容量是60mAh/g，充电平台在3.1V。第5周放电容量是42mAh/g。[实施例97]将纳米ICl粉(210nm)按实施例96所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例96。
第一周放电容量是143mAh/g，放电平台在3.3V；第一充电周容量是55mAh/g，充电平台在3.15V。第5周放电容量是36mAh/g。[实施例98]将纳米IBr粉(240nm)按实施例96所描述的阳极制备步骤做成电极。实验电池的其它材料，结构，组装及测试方法同实施例96。
第一周放电容量是117mAh/g，放电平台在3.2V；第一充电周容量是58mAh/g，充电平台在3.1V。第5周放电容量是40mAh/g。
权利要求
1. 一种二次锂电池，包括阳极、阴极、有机电解质溶液或固体电解质，其特征在于，所述阳极和阴极的至少一方含有弥散相纳米复合电极材料，弥散相纳米复合电极材料包括能够存储、释放锂的电极活性物质和弥散剂两部分；其中的电极活性物质的粒度为500nm～1nm之间，它在弥散相复合材料中所占的重量百分比为95％到30％，余量是弥散剂。
2. 按权利要求1所述的二次锂电池，其中所述的电极活性物质中至少有一种是(A)纳米硫、纳米硫化物、纳米多硫化物及含锂的纳米硫化物；(B)纳米溴化物及含锂的纳米溴化物；(C)纳米碘、纳米碘化物及含锂的纳米碘化物；(D)纳米氮化物及含锂的纳米氮化物；(E)纳米氧化物及含锂的纳米氧化物；(F)纳米硒、纳米硒化物及含锂的纳米硒化物；(G)纳米卤素间化合物。
3. 按权利要求1、2所述的二次锂电池，其中所述的电极活性物质(A)纳米硫、纳米硫化物、纳米多硫化物及含锂的纳米硫化物，其纳米硫化物、纳米多硫化物及含锂的纳米硫化物特征是金属元素与硫形成的化合物，金属元素包括Bi、Si、Sb、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Ag、Nb、Mo、Sn、W、Cd、Zr。
4. 按权利要求1、2所述的二次锂电池，其中所述的电极活性物质(B)纳米溴化物及含锂的纳米溴化物，其特征是金属元素与溴形成的化合物，金属元素包括Li、Cu、Ag、Pb。
5. 按权利要求1、2所述的二次锂电池，其中所述的电极活性物质(C)纳米碘、纳米碘化物及含锂的纳米碘化物，其纳米碘化物及含锂的纳米碘化物特征是金属元素与碘形成的化合物，金属元素包括Li、Cu、Ag、Pb。
6. 按权利要求1、2所述的二次锂电池，其中所述的电极活性物质(D)纳米氮化物及含锂的纳米氮化物，其特征是金属元素与氮形成的化合物，金属元素包括Mn、Fe、Co、Ni、Cu。
7. 按权利要求1、2所述的二次锂电池，其中所述的电极活性物质(E)纳米氧化物及含锂的纳米氧化物，其特征是金属元素与氧形成的化合物，金属元素包括Ti、V、Fe、Co、Cu、Pb、Bi、Cr、W、Mo、Mn、Ni。
8. 按权利要求1、2所述的二次锂电池，其中所述的电极活性物质(F)纳米硒、纳米硒化物及含锂的纳米硒化物，其纳米硒化物及含锂的纳米硒化物特征是金属元素与硒形成的化合物，包括Ti、V、Pb、Nb、Zr。
9. 按权利要求1、2所述的二次锂电池，其中所述的电极活性物质(G)纳米卤素互化物为IF3、ICl、IBr。
10. 按权利要求1所述二次锂电池，其特征在于所述的弥散剂包括导电添加剂和粘合剂，其中导电添加剂在弥散相纳米复合材料中所占的重量百分比为0％到60％，粘合剂占重量百分比为2％-30％。
11. 按权利要求1、10所述二次锂电池，其特征在于所述的导电添加剂包括Cu、Al、Ni、Fe、Ag粉，乙炔黑，碳黑，石墨粉，碳纤维，中间相碳小球或聚苯胺，聚吡咯等导电聚合物。其粒度为1nm～20um。
12. 按权利要求1、10所述二次锂电池，其特征在于所述的粘合剂包括聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚丙烯腈，聚环氧乙烷，乙丙橡胶。
全文摘要
本发明涉及一种新型室温二次锂电池。其特征在于,阴极或阳极的至少一方含有下述A、B、C、D、E、F、G中的一种电极活性物质,(A)纳米硫、纳米硫化物、纳米多硫化物及含锂的纳米硫化物;(B)纳米溴化物及含锂的纳米溴化物;(C)纳米碘、纳米碘化物及含锂的纳米碘化物;(D)纳米氮化物及含锂的纳米氮化物;(E)纳米氧化物及含锂的纳米氧化物;(F)纳米硒、纳米硒化物及含锂的纳米硒化物;(G)纳米卤素间化合物。这些电极活性物质的粒度在500nm～1nm之间。这种二次锂电池具有一系列不同的工作电压,好的循环性和高的可逆容量,可以大电流充放电。
文档编号H01M10/40GK1262533SQ9910028
公开日2000年8月9日 申请日期1999年1月28日 优先权日1999年1月28日
发明者李晶泽, 黄学杰, 李泓, 陈立泉 申请人:中国科学院物理研究所