[发明专利]超导电性纳米颗粒及其粉末和包括该粉末的锂电池

权利要求书

1.一种超导电性纳米颗粒，具有n个多环纳米片以垂直于第一平面的方式一个层叠在另一个上的结构，其中每个所述多环纳米片包括六个碳原子彼此相连的六角形环，所述六角形环彼此稠合并排列在所述第一平面上，

其中n为2至100的整数；且

其中设定L₁代表第一碳和第二碳间的距离，L₂代表第三碳和第四碳间的距离，所述第三碳和第四碳任意地选自所述n个多环纳米片；

其中所述第三和第四碳彼此不相同，也不与所述第一和第二碳相同，且所述第一和第二碳选自所述超导电性纳米颗粒的所述n个多环纳米片；

其中L₁≥L₂；且

其中在三维x、y和z坐标系中，相对于位于原点A(0，0，0)的所述第一碳，所述第二碳位于B(a，b，c)，a和b各自独立地为10μm或更小，且c为100nm或更小。

2.如权利要求1所述的超导电性纳米颗粒，其中所述多环纳米片中相邻的碳原子由sp²键连接。

3.如权利要求1所述的超导电性纳米颗粒，其中每个所述多环纳米片具有在{碳的原子直径}±1nm范围内的厚度。

4.如权利要求1所述的超导电性纳米颗粒，其中n为2至10的整数。

5.如权利要求1所述的超导电性纳米颗粒，其中c在{碳的原子直径×50}±10nm的范围内。

6.如权利要求1所述的超导电性纳米颗粒，其中c为0.1nm至50nm。

7.如权利要求1所述的超导电性纳米颗粒，其中c为0.1nm至20nm。

8.一种超导电性纳米颗粒粉末，其包括多个如权利要求1-4中任一项所述的超导电性纳米颗粒。

9.如权利要求8所述的超导电性纳米颗粒粉末，其中c的d₅₀在{碳原子直径×50}±10nm的范围内。

10.如权利要求8所述的超导电性纳米颗粒粉末，其中c的d₅₀为0.1nm至50nm。

11.如权利要求8所述的超导电性纳米颗粒粉末，其中c的d₅₀为0.1nm至20nm。

12.如权利要求8所述的超导电性纳米颗粒粉末，其中以2.5g/cc的所述超导电性纳米颗粒粉末计，所述超导电性纳米颗粒粉末的导电率为700至1,500S/cm。

13.一种锂电池，包括：

含正极活性材料的正极；

含负极活性材料的负极；和

电解液，

其中所述正极和所述负极中的至少一个包括含权利要求8-12中任一项的超导电性纳米颗粒粉末的导电剂。

14.如权利要求13所述的锂电池，其中所述导电剂进一步包括至少一种第一材料，所述第一材料选自由碳黑、科琴黑、乙炔黑、人造石墨、天然石墨、铜粉、镍粉、铝粉、银粉和聚苯撑组成的组中。

15.如权利要求13所述的锂电池，其中所述导电剂进一步包括与所述超导电性纳米颗粒粉末重量比为1∶10至10∶1的碳黑。

16.如权利要求13所述的锂电池，其中所述正极活性材料和所述负极活性材料之一包括钛酸锂。

17.如权利要求13所述的锂电池，其中所述正极活性材料包括Li_dNi_eCo_fMn_gG_hO₂，其中0.90≤d≤1.1、0≤e≤0.9、0≤f≤0.5、0≤g≤0.5且h＝0，G选自由铝、铬、锰、铁、镁、镧、铈、锶、钒和它们的组合组成的组中，或LiMn₂O₄。