[发明专利]金属离子电池的电极

权利要求书

1.一种用于金属离子电池的电极，所述电极包括与集电器电接触的活性层，其中所述活性层包括：

(i)多个多孔微粒，包含选自硅、锡及其混合物的至少60wt％的电活性材料，其中多孔微粒的D₅₀微粒直径在0.5至18μm的范围内，并且微粒内孔隙率在30至90％的范围内；以及

(ii)多个碳微粒，选自石墨、软碳和硬碳中的一种或多种并且具有1至50μm范围内的D₅₀微粒直径，

其中所述活性层包含至少50wt％的所述碳微粒(ii)，并且其中所述碳微粒(ii)的D₅₀微粒直径与多孔微粒(i)的D₅₀微粒直径的比率在1.5至30的范围内。

2.根据权利要求1所述的电极，其中所述多孔微粒(i)包含至少70wt％，至少75wt％，至少80wt％，或至少85wt％的电活性材料。

3.根据权利要求2所述的电极，其中所述多孔微粒(i)包含至少60wt％，至少70wt％，至少75wt％，至少80wt％，或至少85wt％的硅。

4.根据权利要求3所述的电极，其中所述多孔微粒(i)包含至少60wt％的硅或锡和至多40wt％的铝和/或锗，至少70wt％的硅或锡和至多30wt％铝和/或锗，至少75wt％的硅或锡和至多25wt％的铝和/或锗，至少80wt％的硅或锡和至多20wt％的铝和/或锗，至少85wt％的硅或锡和至多15wt％的铝和/或锗，至少90wt％的硅或锡和至多10wt％的铝和/或锗，或至少95wt％的硅或锡和至多5wt％的铝和/或锗。

5.根据权利要求4所述的电极，其中所述多孔微粒(i)包含至少0.01wt％的铝和/或锗、至少0.1wt％的铝和/或锗、至少0.5wt％的铝和/或锗、至少1wt％的铝、至少2wt％的铝和/或锗、或至少3wt％的铝和/或锗。

6.根据权利要求1所述的电极，其中所述多孔微粒(i)包含选自锑、铜、镁、锌、锰、铬、钴、钼、镍、铍、锆、铁、钠、锶、磷、锡、钌、金、银及其氧化物中的一种或多种微量添加元素。

7.根据权利要求6所述的电极，其中所述多孔微粒(i)包含微量的镍、银或铜中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的电极，其中所述多孔微粒(i)的D₅₀微粒直径为至少0.8μm、至少1μm、至少1.5μm、至少2μm、至少2.5μm或至少3μm。

9.根据权利要求1所述的电极，其中所述多孔微粒(i)的D₅₀微粒直径不大于15μm、不大于12μm、不大于10μm、不大于8μm、不大于7μm、不大于6.5μm、不大于6μm、不大于5.5μm、不大于5μm、不大于4.5μm、不大于4μm或不大于3.5μm。

10.根据权利要求1所述的电极，其中所述多孔微粒(i)的微粒大小分布跨度为5以下、4以下、3以下、2以下或1.5以下。

11.根据权利要求1所述的电极，其中多孔微粒(i)的平均纵横比小于3:1，大于2.5:1，不大于2:1，不大于1.8：1，不大于1.6：1，不大于1.4：1，或不大于1.2：1。

12.根据权利要求1所述的电极，其中所述多孔微粒(i)是球形微粒，其平均球形度S_av为至少0.70，至少0.85，至少0.90，至少0.92，至少0.93，至少0.94，至少0.95，至少0.96，至少0.97，至少0.98，或至少0.99。

13.根据权利要求1所述的电极，其中所述多孔微粒(i)的微粒内孔隙率在35至90％的范围内。