[发明专利]利用离子电子混合导体的块状固态电池在审

专利信息
申请号: 201811220319.X 申请日: 2018-10-19
公开(公告)号: CN109802172A 公开(公告)日: 2019-05-24
发明(设计)人: 安德鲁·罗伯特·德雷斯;文卡塔拉马尼·阿南丹;杰弗里·坂本 申请(专利权)人: 福特全球技术公司;密歇根大学董事会
主分类号: H01M10/0562 分类号: H01M10/0562;H01M10/0525;H01M10/058
代理公司: 北京铭硕知识产权代理有限公司 11286 代理人: 王秀君;鲁恭诚
地址: 美国密歇根*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 电极 电化学电池 电子传导 固态电池 固体材料 混合导体 离子传导 离子电子 分隔件 负电极 正电极
【权利要求书】:

1.一种电化学电池,所述电化学电池包括:

正电极;

负电极;和

分隔件,所述分隔件在所述正电极与所述负电极之间,

其中所述电极中的至少一个电极包括具有离子传导性质和电子传导性质两者的固体传导性材料。

2.如权利要求1所述的电化学电池,其中所述分隔件是用于在所述电极之间传导离子的无孔分隔件。

3.如权利要求1所述的电化学电池,其中所述正电极包括第一固体传导性材料,并且所述负电极包括第二固体传导性材料。

4.如权利要求3所述的电化学电池,其中所述第一固体传导性材料和所述第二固体传导性材料是不同的。

5.如权利要求1所述的电化学电池,其中所述固体传导性材料的颗粒与活性材料颗粒接触,以贯穿所述电极中的至少一个电极形成离子和电子电荷载流子的单个传导性网状结构。

6.如权利要求1所述的电化学电池,其中所述固体传导性材料是均质的离子电子混合导体。

7.如权利要求1所述的电化学电池,其中所述固体传导性材料是单独的离子传导性颗粒和电子传导性颗粒的异质复合物,所述异质复合物形成充当离子电子混合导体的单一部件。

8.如权利要求1所述的电化学电池,其中所述固体传导性材料在至少一个电极中是无氧化还原活性的。

9.如权利要求1所述的电化学电池,其中所述固体材料是电子掺杂的锂镧锆氧化物(LLZO)、钙钛矿或NaSICON化合物。

10.一种电化学电池,所述电化学电池包括:

正电极,所述正电极包括活性材料和具有第一氧化还原电位的电子和离子传导性固体材料;

负电极,所述负电极包括活性材料和具有与所述第一氧化还原电位不同的第二氧化还原电位的电子和离子传导性固体材料;和

分隔件,所述分隔件在所述正电极与所述负电极之间。

11.如权利要求10所述的电化学电池,其中所述分隔件是用于在所述电极之间传导离子的无孔分隔件。

12.如权利要求10所述的电化学电池,其中所述固体材料包括离子传导性颗粒和电子传导性颗粒的混合物,所述混合物与所述活性材料颗粒接触以贯穿所述电极中的至少一个电极形成离子和电子电荷载流子的独立的传导性网状结构。

13.如权利要求10所述的电化学电池,其中所述正电极和所述负电极中的至少一个电极中的固体材料是掺杂型锂镧锆氧化物(LLZO)、钙钛矿或NaSICON化合物。

14.如权利要求10所述的电化学电池,其中所述正电极和所述负电极具有不同的工作电压,并且其中所述第一氧化还原电位和所述第二氧化还原电位分别对应于各个电极的工作电压。

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