[发明专利]用于氟离子电化学电池的复合电极材料

权利要求书

1.一种电化学活性结构，所述电化学活性结构包含：

包含活性材料的核；和

含氟化物的壳，所述壳完全包围所述活性材料，其中所述含氟化物的壳包含LaF₃。

2.根据权利要求1所述的电化学活性结构，其中所述活性材料包含碱土金属。

3.根据权利要求1所述的电化学活性结构，其中所述活性材料包含过渡金属。

4.根据权利要求1所述的电化学活性结构，其中所述含氟化物的壳直接附着到所述核。

5.根据权利要求1所述的电化学活性结构，其中所述含氟化物的壳与所述核间隔开，从而限定其间的空隙空间。

6.根据权利要求5所述的电化学活性结构，其中所述活性材料包含多种颗粒，并且所述含氟化物的壳包围所述多种颗粒。

7.根据权利要求1所述的电化学活性结构，其中所述活性材料选自钴、铋、铜、铅、钙、镁、镧、其相应的氟化物或者能够保持和释放氟离子的嵌入材料。

8.根据权利要求1所述的电化学活性结构，所述电化学活性结构在所述含氟化物的壳与所述活性材料之间还包含聚合物包封剂。

9.根据权利要求1所述的电化学活性结构，其中所述活性材料包含选自铁纳米颗粒、钴纳米颗粒、镍纳米颗粒、铜纳米颗粒和铅纳米颗粒的金属纳米颗粒。

10.根据权利要求9所述的电化学活性结构，其中所述金属纳米颗粒选自钴纳米颗粒和铜纳米颗粒。

11.一种电极，所述电极包含根据权利要求1所述的电化学活性结构，其中：

所述活性材料包含第一金属；和

所述含氟化物的壳包含金属氟化物，其中所述金属氟化物的金属为第二金属。

12.根据权利要求11所述的电极，其中所述第一金属和所述第二金属为相同的金属。

13.根据权利要求11所述的电极，其中所述第一金属和所述第二金属为不同的金属。

14.根据权利要求11所述的电极，其中所述第一金属包含Cu，并且所述含氟化物的壳包含LaF₃。

15.一种制备经包覆金属纳米颗粒的方法，所述方法包括：

a)提供水/金属纳米颗粒混合物；

b)使所述水/金属纳米颗粒混合物暴露于惰性气氛；

c)在金属纳米颗粒核周围形成含氟化物的壳，其中所述含氟化物的壳完全包围所述金属纳米颗粒核，其中所述含氟化物的壳包含LaF₃。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述含氟化物的壳直接附着到所述金属纳米颗粒核。

17.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括：

b’)在形成所述含氟化物的壳之前在金属纳米颗粒核周围产生牺牲包覆层，以在所述金属纳米颗粒核与所述含氟化物的壳之间提供牺牲层。

18.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括：

d)至少部分地移除所述牺牲层，以在所述金属纳米颗粒核与所述含氟化物的壳之间提供空隙；和

e)将所述含氟化物的壳退火。

19.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括：

d’)至少部分地蚀刻所述金属纳米颗粒核的外表面，以在所述金属纳米颗粒核与所述含氟化物的壳之间提供空隙；和

e)将所述含氟化物的壳退火。