[发明专利]具有酸化阴极和锂阳极的电池

权利要求书

1.一种包括阳极、电解质和阴极的电池单元，其中所述阳极或阴极的其中之一包括至少一种固体金属氧化物纳米材料，所述固体金属氧化物纳米材料包括酸性但非超酸性的表面，所述表面在干燥后以5wt％重新悬浮于水中时具有PH5，并且具有Hammett函数H₀-12，并且其中所述阳极的至少一部分由金属锂组成。

2.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述固体金属氧化物纳米材料具有至少一个尺寸小于100nm的颗粒尺寸。

3.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述固体金属氧化物纳米材料具有至少一个尺寸小于20nm的颗粒尺寸。

4.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述固体金属氧化物纳米材料具有至少一个尺寸小于10nm的颗粒尺寸。

5.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述固体金属氧化物纳米材料包括基本上单分散的纳米颗粒形式。

6.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述表面在干燥后以5wt％重新悬浮于水中时具有PH4，并且具有Hammett函数H₀-12。

7.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述表面在干燥后以5wt％重新悬浮于水中时具有PH3，并且具有Hammett函数H₀-12。

8.具有阴极的电池单元，所述阴极包括M_mO_xG形式的固体金属氧化物纳米材料，其中M_m是金属，O_x是总氧，M_mO_x是金属氧化物，G是至少一个吸电子表面基团，并且“/”区分所述金属氧化物和所述吸电子表面基团，电池电极固体金属氧化物纳米材料在干燥后以5wt％再悬浮于水中时具有PH5，且至少在其表面上具有Hammett函数H₀-12，其中所述电池的阳极包括至少50％的金属锂，所述金属锂在构造所述电池单元时不与其他元素反应。

9.根据权利要求8所述的电池单元，其中包括所述固体金属氧化物纳米材料的所述阴极包括第二不同金属“N_n”，其中n大于零且不大于5。

10.根据权利要求9所述的电池单元，其中包括所述固体金属氧化物纳米材料的所述阴极包括第三不同金属“R_r”，其中r大于零且不大于5。

11.根据权利要求8所述的电池单元，还包括非酸性材料的阳极。

12.根据权利要求8所述的电池单元，其中所述阳极包括至少95％的金属锂。

13.一种方法，包括：

在电池单元中提供金属锂阳极；

在所述电池单元中提供阴极，所述阴极包括至少一种固体金属氧化物纳米材料，所述固体金属氧化物纳米材料包括酸性但非超酸性的表面，所述表面在干燥后以5wt％重新悬浮于水中时具有PH5，并且具有Hammett函数H₀-12。

14.一种钝化电池单元中金属锂阳极的方法，包括在所述电池单元中提供阴极，所述阴极包括至少一种固体金属氧化物纳米材料，所述固体金属氧化物纳米材料包括酸性但非超酸性的表面，所述表面在干燥后以5wt％重新悬浮于水中时具有PH5，并且具有Hammett函数H₀-12。

15.包括阳极、电解质和阴极的电池单元，其中所述阴极包括至少一种固体金属氧化物纳米材料，所述固体金属氧化物纳米材料包括酸性但非超酸性的表面，所述表面在干燥后以5wt％重新悬浮于水中时具有PH5，并且具有Hammett函数H₀-12，并且其中所述阳极的至少一部分基本上由金属锂组成。