[发明专利]具有新的电极活性材料的二次电化学电池

权利要求书

1.电池，包括：

具有由通式A_aMI_bMII_cO₄表示的活性材料的正极，其中：

(i)A选自元素周期表第一族元素及其混合物组成的组，其中0＜a＜8，a＝2b，a≠2；

(ii)MI选自二价阳离子及其混合物组成的组，其中0＜b＜4；

(iii)MII选自四价阳离子及其混合物组成的组，其中0＜c＜2；

(iv)其中选自MI和MII中的至少之一的阳离子具有氧化还原活性；以及

(v)其中A、MI、MII、a、b和c的选择使得可以保持电极活性材料在初始状态的电中性；

所述电池还包括负极；以及

电解质。

2.如权利要求1所述的电池，其中所述插入活性材料选自如下组成的组：过渡金属氧化物、金属硫属元素化物、石墨、及其混合物。

3.如权利要求2所述的电池，其中所述插入活性材料为X射线衍射得到的晶格间距(002)的数值d(d₍₀₀₂₎)为至的石墨。

4.如权利要求3所述的电池，其中通过x射线衍射得到的所述石墨的晶格间距(002)的数值d(d₍₀₀₂₎)为至

5.如权利要求3所述的电池，其中通过x射线衍射得到的沿c轴方向的所述石墨的微晶尺寸(L_c)至少为

6.如权利要求5所述的电池，其中通过x射线衍射得到的沿c轴方向的所述石墨的微晶尺寸(L_c)在与之间。

7.如权利要求5所述的电池，其中所述石墨的平均粒子直径为1μm至30μm。

8.如权利要求7所述的电池，其中所述石墨的比表面积为0.5m²/g～50m²/g；并且所述石墨的真密度为1.9g/cm³至2.25g/cm³。

9.如权利要求2所述的电池，其中所述正极包括正极薄膜，所述正极薄膜涂在正极集电器的每一面上，每个所述正极薄膜的厚度为10μm-150μm，

10.如权利要求9所述的电池，其中每个所述正极薄膜还包括粘结剂。

11.如权利要求10所述的电池，其中所述粘结剂为聚偏二氟乙烯。

12.如权利要求11所述的电池，其中所述正极薄膜还包括导电剂。

13.如权利要求2所述的电池，其中所述正极包括正极薄膜，所述正极薄膜涂在正极集电器的每一面上，每个所述正极薄膜的厚度为10μm-150μm，所述正极集电器的厚度为5μm-100μm。

14.如权利要求1所述的电池，其中MI选自如下组成的组：Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、及其混合物。

15.如权利要求14所述的电池，其中MII选自如下组成的组：Ti⁴⁺、V⁴⁺、Mn⁴⁺、Zr⁴⁺、Ru⁴⁺、Pd⁴⁺、Sn⁴⁺、Mo⁴⁺、Pt⁴⁺、Si⁴⁺、C⁴⁺、及其混合物。

16.如权利要求1所述的电池，其中所述电极活性材料由通式

A_aNi_bMII_cO₄表示，

其中0＜a＜4，0＜b＜2，0＜c＜2，a＝2b以及b＝2-c。

17.如权利要求16所述的电池，其中A为Li，0＜a≤3，0＜b≤1.5以及0＜c≤1.5。

18.如权利要求16所述的电池，其中A为Li，0＜a＜2，0＜b≤1以及0＜c≤1。

19.如权利要求18所述的电池，其中MII选自如下组成的组：Ti⁴⁺、Zr⁴⁺、及其混合物。