[发明专利]用于包含盐和/或泡沫的能量存储装置的组合物和方法

说明书

能量存储装置可以包括阴极、阳极以及在阴极和阳极之间的隔膜。电极中的至少一个可以包括通过干法制备的电极膜。电极膜、电极和/或隔膜可以包含盐、改善的孔隙率、增加的密度、预锂化和/或泡沫。还描述了用于制造电极和/或电极膜的方法和设备。

引用结合的任何优先权申请

本申请要求2018年11月8日提交的美国临时申请第62/757,620号的优先权，其全部内容通过引用并入。

技术领域

本发明涉及能量存储装置，特别地涉及用于制造能量存储装置电极的组合物和方法。

背景技术

各种类型的能量存储装置可以用于为电子装置供电，包括例如电容器、电池、电容器-电池混合动力车和/或燃料电池。具有使用改进的电极配方和/或制造方法制备的电极的能量存储装置，例如传统的或固态的锂离子电容器或电池，可以促进改进的电容器电性能。具有使用改进的电极配方和/或制造方法制备的电极的锂离子电容器或电池可表现出改进的循环性能、降低的等效串联电阻(ESR)值、增加的功率密度性能和/或增加的能量密度性能。改进的电极配方和/或制造方法还可以促进能量存储装置制造的较低成本。

发明内容

为了概述本公开以及相对于现有技术实现的优点，在本文描述了本公开的某些目的和优点。在任何特定实施方式中，并非所有这些目的或优点都可以实现。因此，例如，本领域技术人员将认识到，本发明可以实现或优化本文所教导的一个优点或一组优点的方式实施或执行，而不必实现本文所教导或建议的其他目的或优点。

在第一方面，提供了一种能量存储装置的干电极膜。干电极膜包括干活性材料；干粘结剂；和干电解质盐。干电极膜是无支撑的。

在一些实施方式中，干电解质盐选自LiPF₆、LiBF₄、LiBOB、LiN(SO₂CF₃)₂、LiOSO₂CF₃、LiNO₃、乙酸锂、卤化锂、四氟硼酸四烷基铵、六氟磷酸四烷基铵、石榴石离子导体、硫基离子导体、Li_0.5La_0.5TiO₃(LLTO)、Li₇La₃Zr₂O₁₂(LLZO)、锂超离子导体(LISCON)、六氟磷酸锂、双(三氟甲磺酰基)亚胺锂、四氟硼酸锂、三氟甲磺酸锂、高氯酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)、双草酸硼酸锂、Li_6.4La₃Zr_1.4Ta_0.6O₁₂、Li₁₀SnP₂S₁₂、Li_3xLa_2/3-xTiO₃、Li_0.8La_0.6Zr₂(PO₄)₃、Li_1+xTi_2-xAl_x(PO₄)₃、Li_1+x+yTi_2-xAl_xSi_y(PO₄)_3-y和LiTi_xZr_2-x(PO₄)₃或它们的组合。

在一些实施方式中，干电解质盐占干电极膜的1-10wt.％。在一些实施方式中，干电极膜具有至少110μm的厚度。在一些实施方式中，干电极膜具有至少0.8g/cm³的电极膜密度。