[发明专利]锂离子电化学电池中的保护层及相关电极和方法

权利要求书

1.一种电化学电池，包括：

第一电极，其中所述第一电极是锂嵌入电极，并且其中所述第一电极包括：

包含第一电活性材料的层，其中所述第一电活性材料是锂嵌入化合物；以及

设置在包含所述第一电活性材料的所述层的表面上的无机锂离子传导层，其中所述无机锂离子传导层的孔隙率为至少1体积％且至多70体积％，其中所述无机锂离子传导层包括非晶无机陶瓷材料，其中所述无机锂离子传导层由单一材料形成，以及其中所述无机锂离子传导层包含柱状颗粒；以及

第二电极，

其中所述陶瓷材料包括氧化锂、氮化锂、硫氧化锂、Li₁₀GeP₂S₁₂和/或Li₇La₃Zr₂O₁₂。

2.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述无机锂离子传导层被配置成基本上抑制物质在所述第一电极和所述第二电极之间的传输。

3.根据权利要求2所述的电化学电池，其中所述物质包括由所述第一电极分解的物质和/或由电解质分解的物质。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电化学电池，其中所述第一电极的电活性材料的至少一部分直接接触电解质。

5.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述无机锂离子传导层包含锂，其中所述电化学电池还包括电解质，以及其中所述第一电极的至少一部分接触所述电解质。

6.根据权利要求2至3中任一项所述的电化学电池，其中所述无机锂离子传导层包含锂。

7.根据权利要求3所述的电化学电池，其中所述第一电极的至少一部分直接接触所述电解质。

8.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述第二电极包括包含第二电活性材料的第二层以及与所述包含第二电活性材料的所述第二层结合为一体的第二无机锂离子传导层，其中所述第二无机锂离子传导层包含锂。

9.根据权利要求8所述的电化学电池，其中所述第二电活性材料的至少一部分直接接触电解质和/或所述第二层为多孔的和/或所述第二层包含多个所述第二电活性材料的颗粒。

10.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述锂离子传导层的厚度为至少0.1微米。

11.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述锂离子传导层的厚度为至多10微米。

12.根据权利要求1所述的电化学电池，其中包含所述第一电活性材料的所述层为多孔的。

13.根据权利要求1所述的电化学电池，其中包含所述第一电活性材料的所述层包含多个所述电活性材料的颗粒。

14.根据权利要求13所述的电化学电池，其中所述多个所述电活性材料的颗粒的至少一部分具有涂层。

15.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述无机锂离子传导层包含陶瓷材料。

16.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述无机锂离子传导层包含锂。

17.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述无机锂离子传导层为基本上连续的。

18.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述无机锂离子传导层为基本上多孔的。

19.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述无机锂离子传导层为基本上平滑的。