[发明专利]用于电池的材料，电池和制备用于电池的材料的方法

说明书

一种用于电池的材料，包括活性材料和涂层材料，所述活性材料在电池的充电和/或放电过程中进行化学反应；所述涂层材料涂覆于所述活性材料上；其中，所述涂层材料用以防止所述活性材料在电池的充电和/或放电过程中分裂。

技术领域

本发明涉及一种用于电池的材料，虽然不特定地，涉及应用于电池中具有弹性的聚合物涂层在其上的负极材料。

背景技术

电池可以用于例如手表、手机、电动工具以及甚至车辆的各种便携式或无线装置或设备，用于提供能量以推动这些装置或设备。根据用于建造电池的类型和材料的量，这些材料可以具有不同的容量以供不同的应用。

通常，电池可以由负极电极和正极电极组成。当电极材料发生化学反应时，可以产生用于驱动外部的装置中的电气/电子组件的电流。在可充电电池中，电极材料能够通过可逆化学反应的形式重复地储藏和释放存储的能量，而且，电极可以被设计为在可充电电池的生命周期中可重复地充电和放电。当电极材料不再能够被充电和/或放电时，电池的寿命结束。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于电池的材料，包括：活性材料，该活性材料在电池的充电和/或放电过程中进行化学反应；和涂层材料，该涂层材料涂覆于所述活性材料上；其中，所述涂层材料用以防止所述活性材料在电池的充电和/或放电过程中分裂。

在所述第一方面的实施方式中，所述涂层材料用以防止所述活性材料在电池的充电和/或放电过程中由于体积变化而分裂。

在所述第一方面的实施方式中，所述体积变化包括所述活性材料的体积膨胀和/或收缩。

在所述第一方面的实施方式中，所述膨胀是由碱金属嵌入至所述活性材料中导致的，以及所述收缩是由所述碱金属从所述活性材料中取出而导致的。

在所述第一方面的实施方式中，所述碱金属包括锂和/或钠。

在所述第一方面的实施方式中，所述涂层材料涂覆于多个所述活性材料的表面。

在所述第一方面的实施方式中，所述活性材料包括粒子群(cluster)。

在所述第一方面的实施方式中，所述涂层材料进一步在电池的充电和/或放电过程中，保持多个活性材料之间的连接。

在所述第一方面的实施方式中，所述涂层材料为有弹性的。

在所述第一方面的实施方式中，所述涂层材料由聚合物组成。

在所述第一方面的实施方式中，所述聚合物包括聚酰亚胺、聚酰胺和聚酰亚胺-酰胺中的至少一种。

在所述第一方面的实施方式中，所述活性材料包括元素、金属氧化物和金属硫化物中的至少一种。

在所述第一方面的实施方式中，所述元素包括Sn、Si、Ge、Al、Pb、P、Sb、Ga、Bi、In和Zn中的至少一种。

在所述第一方面的实施方式中，所述金属氧化物包括SnO、SnO₂、Sb₂O₃、MnO、Co₃O₄、Fe₂O₃、NiO和ZnO中的至少一种。

在所述第一方面的实施方式中，所述金属硫化物包括SnS、SnS₂、Sb₂S₃、CoS、FeS和NiS中的至少一种。

在所述第一方面的实施方式中，所述活性材料和所述涂层材料的组合由2-60重量％的涂层材料组成。

在所述第一方面的实施方式中，所述活性材料为电池中的负极材料。

根据本发明的第二方面，提供了一种含有根据所述第一方面的材料的电池。