| 主权项 |
1.一种电极组合物,其包含(a)电化学活性金属元素,其在循环之前系呈金属间化合物或元素态金属之形式,与(b)非电化学活性金属元素,其中该组合物,当被掺入锂电池组中并循环经过一次完整充电-放电循环时,系包含具有至少一种尺寸之结晶性区域,此尺寸不大于约500埃,且在总共至少10次循环后,实质上不会增加。2.根据申请专利范围第1项之电极组合物,其中该尺寸在总共至少100次循环后实质上不会增加。3.根据申请专利范围第1项之电极组合物,其中该组合物系在循环之前包含该结晶性区域。4.根据申请专利范围第1项之电极组合物,其中该电化学活性金属元素为锡。5.根据申请专利范围第1项之电极组合物,其中该非电化学活性金属元素系选自包括钼、铌、钨、钽、铁、铜及其组合。6.根据申请专利范围第1项之电极组合物,其中该结晶性区域中至少一个包含该电化学活性金属元素。7.根据申请专利范围第1项之电极组合物,其中该结晶性区域中至少一个包含该非电化学活性金属元素。8.根据申请专利范围第1项之电极组合物,其中该结晶性区域中至少一个包含该电化学活性金属元素,而该结晶性区域中至少另一个包含该非电化学活性金属元素。9.根据申请专利范围第1项之电极组合物,其中该结晶性区域系被包含该电化学活性金属元素与该非电化学活性金属元素之区域分隔,其中该电化学活性金属元素与该非电化学活性金属元素之相对比例,系在该组合物之整个厚度方向上改变。10.根据申请专利范围第3项之电极组合物,其中在循环之前,该结晶性区域系被包含该电化学活性金属元素与该非电化学活性金属元素之区域分隔,其中该电化学活性金属元素与该非电化学活性金属元素之相对比例,系在该组合物之整个厚度方向上改变。11.根据申请专利范围第1项之电极组合物,其中该组合物,当被掺入锂电池组中并经循环而获得约100mAh/克该组合物时,在100次完整放电循环后,显示库仑效率为至少约99.0%。12.根据申请专利范围第1项之电极组合物,其中该组合物,当被掺入锂电池组中并经循环而获得约100mAh/克该组合物时,在100次完整放电循环后,显示库仑效率为至少约99.8%。13.根据申请专利范围第1项之电极组合物,其中该组合物系呈薄膜形式。14.根据申请专利范围第1项之电极组合物,其中该组合物系呈粉末形式。15.一种电极组合物,其包含(a)电化学活性金属元素,其在循环之前系呈金属间化合物或元素态金属之形式,与(b)非电化学活性金属元素,其中该组合物:(a)当被掺入锂电池组中并循环经过一次完整充电-放电循环时,系包含结晶性区域,及(b)当被掺入锂电池组中并经循环而获得约100mAh/克该组合物时,在100次完整放电循环后,显示库仑效率为至少约99.0%。16.根据申请专利范围第15项之电极组合物,其中该组合物系在循环之前包含该结晶性区域。17.根据申请专利范围第15项之电极组合物,其中该电化学活性金属元素为锡。18.根据申请专利范围第15项之电极组合物,其中该非电化学活性金层元素系选自包括钼、铌、钨、钽、铁、铜及其组合。19.根据申请专利范围第15项之电极组合物,其中该结晶性区域中至少一个包含该电化学活性金属元素。20.根据申请专利范围第15项之电极组合物,其中该结晶性区域中至少一个包含该非电化学活性金属元素。21.根据申请专利范围第15项之电极组合物,其中该结晶性区域中至少一个包含该电化学活性金属元素,而该结晶性区域中至少另一个包含该非电化学活性金属元素。22.根据申请专利范围第15项之电极组合物,其中该结晶性区域系被包含该电化学活性金属元素与该非电化学活性金层元素之区域分隔,其中该电化学活性金属元素与该非电化学活性元素之相对比例,系在该组合物之整个厚度方向上改变。23.根据申请专利范围第15项之电极组合物,其中该组合物,当被掺入锂电池组中并经循环而获得约100mAh/克该组合物时,在100次完整放电循环后,系显示库仑效率为至少约99.8%。24.根据申请专利范围第15项之电极组合物,其中该组合物,当被掺入锂电池组中并经循环而获得约100mAh/克该组合物时,在100次完整放电循环后,系显示库仑效率为至少约99.9%。25.根据申请专利范围第15项之电极组合物,其中该组合物系呈薄膜形式。26.根据申请专利范围第15项之电极组合物,其中该组合物系呈粉末形式。27.一种锂电池组,其包含;(a)第一个电极,其包含(i)电化学活性金属元素,其在循环之前系呈金属间化合物或元素态金属之形式,与(ii)非电化学活性金属元素,其中该电极,在该电池组已被循环经过一次完整充电-放电循环后,系包含具有至少一种尺寸之结晶性区域,此尺寸不大于的500埃,且在总共至少10次循环后,实质上不会增加;(b)逆电极;及(c)分隔该电极与该逆电极之电解质。28.一种锂电池组,其包含:(A)第一个电极,其包含(i)电化学活性金属元素,其在循环之前系呈金属间化合物或元素态金属之形式,与(ii)非电化学活性金属元素,其中该电极:(a)在该电池组已被循环经过一次完整充电-放电循环后,系包含结晶性区域,与(b)在该电池组已被循环而获得约100mAh/克该组合物后,于100次完整放电循环后,显示库仑效率为至少约99.0%;(B)逆电极;及(C)分隔该电极与该逆电极之电解质。29.一种制备电极组合物之方法,其包括将(a)包含电化学活性金属元素之来源,(b)包含非电化学活性金属元素之来源合并,以形成电极组合物,其特征在于:(i)在循环之前,该电化学活性金属元素系呈金属间化合物或元素态金属之形式;(ii)当被掺入锂电池组中并循环经过一次完整充电-放电循环时,该电极组合物包含结晶性区域,及(iii)当被掺入锂电池组中并经循环而获得约100mAh/克该组合物时,该电极组合物在100次完整放电循环后,显示库仑效率为至少约99.0%。30.根据申请专利范围第29项之方法,其包括将该电化学活性金属元素之来源与该非电化学活性金属元素之来源,相继地溅射沈积在基材上以将该来源合并,以形成呈薄膜形式之电极组合物。31.根据申请专利范围第29项之方法,其包括藉球磨将该来源合并,以形成呈粉末形式之电极组合物。图式简单说明:图1a系以具有54重量%锡与46重量%钼之经溅射沈积锡-钼电极之可逆比电容为观点,说明循环性能。图1b系以具有54重量%锡与46重量%钼之经溅射沈积锡-钼电极之库仑效率为观点,说明循环性能。图2a系以具有54.5重量%锡与45.5重量%钼之经溅射沈积锡-钼电极之可逆比电容为观点,说明循环性能。图2b系以具有54.5重量%锡与45.5重量%钼之经溅射沈积锡-钼电极之库仑效率为观点,说明循环性能。图3a系以具有45重量%锡与55重量%钼之经溅射沈积锡-钼电极之可逆比电容为观点,说明循环性能。图3b系以具有45重量%锡与55重量%钼之经溅射沈积锡-钼电极之库仑效率为观点,说明循环性能。图4a系以具有65.5重量%锡与34.5重量%铌之经溅射沈积锡-铌电极之可逆比电容为观点,说明循环性能。图4b系以具有65.5重量%锡与34.5重量%铌之经溅射沈积锡-铌电极之库仑效率为观点,说明循环性能。图5a系以具有55.2重量%锡与44.8重量%铜之经溅射沈积锡-铜电极之可逆比电容为观点,说明循环性能。图5b系以具有55.2重量%锡与44.8重量%铜之经溅射沈积锡-铜电极之库仑效率为观点,说明循环性能。图6a系以具有43.7重量%锡与56.3重量%钨之经溅射沈积锡-钨电极之可逆比电容为观点,说明循环性能。图6b系以具有43.7重量%锡与56.3重量%钨之经溅射沈积锡-钨电极之库仑效率为观点,说明循环性能。图7a系以特征为具有54重量%锡与46重量%钼之经溅射沈积锡-钼阳极及含LiCoO2之阴极之完整电池之可逆比电容为观点,说明循环性能。图7b系以特征为具有54重量%锡与46重量%钼之经溅射沈积锡-钼阳极及含LiCoO2之阴极之完整电池之库仑效率为观点,说明循环性能。图8a为具有54重量%锡与46重量%钼之锡-钼薄膜之一系列x-射线绕射分布形态。图8b为在1次循环后所获得之具有54重量%锡与46重量%钼之锡-钼薄膜之一系列x-射线绕射分布形态。图8c为在4次循环后所获得之具有54重量%锡与46重量%钼之锡-钼薄膜之一系列x-射线绕射分布形态。图8d为在10次循环后所获得之具有54重量%锡与46重量%钼之锡-钼薄膜之一系列x-射线绕射分布形态。图9系报告涉及锡金属电极与Sn2Fe电极之原位x-射线绕射实验之结果。图10为图1a及图1b标的物之锡-钼薄膜之电子绕射图样。 |
