[发明专利]用于转化材料阴极的保护性涂层

权利要求书

1.一种能量储存装置，包括：

a.阳极，

b.电解质，和

c.阴极，所述阴极包括被涂覆的多个电化学活性材料颗粒，各个颗粒均包括包含转化材料的芯和涂层，

其中，所述涂层选择性地将所述转化材料与所述电解质隔离，和

其中，所述活性材料的容量大于约300mAh/g。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述转化材料包括硫化物、氧化物、卤化物、磷化物、氮化物、硫族化物、硫氧化物、氟氧化物、硫氟化物、或硫氟氧化物。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述转化材料包括锂和金属的氟化物。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述金属为铁、锰、镍、铜或钴。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，在充电状态下，所述转化材料包括氟化铁、氟化亚铁、LiFeF₃和/或Li₃FeF₆。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个电化学活性材料颗粒还包括金属成分和与所述金属成分混合的锂化合物成分。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述金属成分为铁、镍或铜。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述涂层包括氧化物、磷酸盐或氟化物。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述涂层被部分地锂化。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述涂层包括铝氧化物(Al_xO_y)、铝磷酸盐(Al_x(PO₄)_y)和/或铝氟化物(AlF_x)。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置的在1C下放电时的容量为所述装置的在C/3下放电时的容量的至少约60％。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述涂层包括两个或更多个层，各个层的厚度在约0.5nm和约15nm之间。

13.根据权利要求1所述的装置，其中，中值涂层覆盖率为所述颗粒的表面积的至少约90％。

14.一种能量储存装置，包括

a.阳极，

b.电解质，和

c.阴极，所述阴极包括

离子导体，

集流体，

电化学活性转化材料，和

涂层，

其中，所述涂层选择性地将所述电化学活性转化材料与所述电解质隔离，和

其中，所述电化学活性转化材料的容量大于约300mAh/g。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述阴极形成基本上连续的板，所述板基本上与所述电解质共延伸且覆盖所述电解质。

16.根据权利要求14所述的装置，其中，所述涂层包括氧化物、磷酸盐、或氟化物。

17.根据权利要求14所述的装置，其中，所述涂层包括铝氧化物(Al_xO_y)、铝磷酸盐(Al_x(PO₄)_y)和/或铝氟化物(AlF_x)。

18.一种制备能量储存装置中的阴极的电化学活性材料成分的方法，所述方法包括：

a.提供电化学活性材料颗粒，每一颗粒均包括包含转化材料的芯；和

b.在每一颗粒上沉积涂层，其中所述涂层被部分地锂化。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述涂层被沉积成厚度在约0.5nm和约15nm之间。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述涂层还包括两个或更多个层，各个层的厚度在约0.5nm和约15nm之间。

21.根据权利要求18所述的方法，其中，使用喷涂、浴涂、或原子层沉积ALD来沉积所述涂层。

22.根据权利要求18所述的方法，其中，在小于约300℃的温度下沉积所述涂层。

23.根据权利要求18所述的方法，其中，所述涂层包括Al_xO_y、AlF_x或Al_x(PO₄)_y。