專利名稱：電化學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如鎂電池等電化學(xué)裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著小型電子設(shè)備的小型化、輕量化以及更加便攜，對此類 設(shè)備所用電池的小型化、輕量化和薄型化的需求日益增加。
因為單質(zhì)鋰(Li)的單位重量能量容量大于其它元素，所以已存在大量有 關(guān)對鋰二次電池研究的報導(dǎo)。然而，鋰二次電池存在安全性問題，并且鋰 資源有限且價高。
與之相比，鎂資源豐富且遠比鋰廉價。另外，金屬鎂顯示出大的單位 體積能量容量且預(yù)期用于電池時具有高的安全性。因而，鎂二次電池是能 夠彌補鋰二次電池缺點的二次電池。因此，開發(fā)使用金屬鎂(Mg)作為負極 活性物質(zhì)的鎂二次電池具有重要意義。
例如，非專利文獻l(D. Aurbach et al., Nature, 407, p.724-727 (2000)(第 724-726頁，圖3))和專利文獻l(特表2003-512704(第12-19頁，圖3))報導(dǎo) 了可循環(huán)充放電2000次以上的鎂二次電池。該電池使用金屬鎂作為負極活 性物質(zhì)以及Chevrel化合物作為正極活性物質(zhì)，所述Chevrel化合物由 CuxMgyMo6Sg表示，其中"x，，表示0~1, "y"表示0 2。另外，該電池使 用電解質(zhì)溶于疏質(zhì)子溶劑例如四氫呋喃(THF)中得到的溶液作為電解液，其 中電解質(zhì)由通式Mg(ZX,R)mR^)2表示，其中Z表示硼(B)或鋁(A1), X表示 氯(Cl)或溴(Br)， R'和R2各自表示烴基，T，、 "m"和"n"滿足下述條件 l+m+n=4。
Chevrel化合物為包含作為主體的Mo6Ss和作為客體的Cu"和Mg"的主 客體化合物。參考圖5, Mo6Ss作為原子簇存在，其中6個Mo原子周圍有 8個S原子，所述6個Mo原子構(gòu)成正八面體，所述8個S原子構(gòu)成立方體。 多個原子簇規(guī)則堆疊，從而形成晶體的基本結(jié)構(gòu)。Cu"和Mg"占據(jù)兩個原 子簇之間的通道區(qū)域，并與Mo6Ss弱結(jié)合。
因而，Mg"在Chevrel化合物中能夠較容易地遷移，在電池放電時Mg2+ 立即吸藏到Chevrel化合物中，當(dāng)充電時被吸藏的Mg"立即釋放出來。吸 藏到Chevrel化合物中的金屬離子的量可隨Mo和S上電荷的重新配置而明 顯變換。X射線分析顯示兩個Mo6Ss原子簇之間存在6個A位和6個B位， Mg"離子可吸藏到這些位置。然而，Mg"離子不會同時占據(jù)全部12個位置。

發(fā)明內(nèi)容
不利地是，非專利文獻l(D. Aurbach et al., Nature, 407, p.724-727)和專利 文獻l(特表2003-512704)中披露的鎂二次電池的能量容量目前為鋰離子二 次電池能量容量的一半或更少。這是因為其正極活性物質(zhì)的單位重量能量 容量小。即使假設(shè)，例如放電時Chevrel化合物最大限度地發(fā)揮作用，最初 處于化學(xué)式Mo6S8表示的狀態(tài)的化合物接受兩個Mg"離子(式量24.3)，轉(zhuǎn) 變?yōu)榛瘜W(xué)式Mg2Mo6Ss表示的狀態(tài)，要求一個化學(xué)式的Mo6Ss(式量832.2) 接受總式量為48.6的兩個Mg"+離子。具體而言，Chevrel化合物僅具有鎂 的單位重量能量容量的約1/34，獲取相應(yīng)于1 g鎂的能量，需要約34 g Chevrel化合物。
因而，重要的是開發(fā)出單位重量能量容量大的正極活性物質(zhì)，以有效 發(fā)揮金屬鎂作為單位重量能量容量大的負極活性物質(zhì)的特性。如該實例所 述，在大多數(shù)電池中，應(yīng)當(dāng)改進各組分(包括負極活性物質(zhì)、正極活性物質(zhì) 和電解質(zhì))各自的性能，并應(yīng)當(dāng)改進這些組分的整體性能。
本發(fā)明旨在解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供電化學(xué)裝置，構(gòu)造該 電化學(xué)裝置以充分發(fā)揮多價金屬例如金屬鎂作為負極活性物質(zhì)的優(yōu)異性能 例如大的能量容量。
具體而言，本發(fā)明涉及包括第一電極、第二電極和電解質(zhì)的電化學(xué)裝
置，
其中該電化學(xué)裝置的特征在于構(gòu)造為
第二電極包含由于氧化形成金屬離子的活性物質(zhì)，所述金屬離子選自 鎂離子、鋁離子和4丐離子；
第一電極包含活性物質(zhì)，所述活性物質(zhì)為至少一種金屬元素的卣化物， 所述金屬元素選自下列金屬元素鈧(Sc)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、 孝失(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)和鋅(Zn);以及
金屬離子吸藏到第 一 電極中。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案的二次電池的截面圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例1的鎂二次電池10的充放電曲線圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例1的鎂二次電池10的循環(huán)伏安(CV)曲線圖。 圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例2的不同鎂二次電池10的實測放電曲線圖。 圖5為非專利文獻1中的Chevrel化合物的特征結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施例方式
在本發(fā)明中，第二電極的活性物質(zhì)優(yōu)選為選自鎂、鋁和鈣的金屬單質(zhì) 或包含任意所述金屬的合金。僅出于能量容量的考慮，在第二電極中使用 純金屬是合意的，然而對于改善除能量容量以外的其它電池性能，例如第 二電極耐受充放電重復(fù)循環(huán)的穩(wěn)定性，合金也是合意的。
此外，金屬離子優(yōu)選鎂離子。如上所述，使用鎂作為負極活性物質(zhì)的 這種鎂二次電池的優(yōu)勢在于其具有大的單位重量能量容量、安全以及易于 處理，并且鎂資源豐富且價廉。
卣元素優(yōu)選為氯或氟。構(gòu)成卣化物的卣元素優(yōu)選具有小的原子量，以 構(gòu)成具有大的單位重量能量容量的電池。鑒于此，卣元素最優(yōu)選為氟，其 次為氯。然而，氟化物化學(xué)上不易處理并且價高。鑒于此，卣化物最優(yōu)選 為氯化物。
第一電極的活性物質(zhì)的平均粒徑優(yōu)選為1 nm以上且100 (im以下，更 優(yōu)選為1 1000nm,進一步優(yōu)選10~300 nm。作為第一電極活性物質(zhì)的卣化 物優(yōu)選為微粒形式，且優(yōu)選使它們的平均粒徑最小化，這是因為所述卣化 物的表面積增加，可與金屬離子相互作用的區(qū)域隨著卣化物粒子平均粒徑 的減小而增加。卣化物特別優(yōu)選為具有納米級尺寸的納米尺度微粒。
在優(yōu)選實施方案中，第一電極由第一電極的活性物質(zhì)與導(dǎo)電物質(zhì)和聚 合物粘結(jié)劑混合構(gòu)成。由于第一電極的活性物質(zhì)是不導(dǎo)電的，所以期望如 下形成第一電極將導(dǎo)電物質(zhì)添加到第一電極的活性物質(zhì)中，并與聚合物 粘結(jié)劑混合以及一體化，從而允許電化學(xué)反應(yīng)順利進行。對導(dǎo)電物質(zhì)沒有 特殊限制，但優(yōu)選例如石墨粉末和/或碳微粒。對聚合物粘結(jié)劑沒有特殊限
制，只要其能夠粘結(jié)第一電極的活性物質(zhì)和導(dǎo)電物質(zhì)，但優(yōu)選例如聚(偏二
氟乙烯)(PVdF)。
在另一優(yōu)選實施方案中，電解質(zhì)由電解液或固體電解質(zhì)構(gòu)成。其具體
實例包括非專利文獻l(特表2003-512704)中披露的電解液。所述電解液為 化學(xué)式Mg(AlCl2EtBu)2表示的電解質(zhì)溶于疏質(zhì)子溶劑例如四氫呋喃(THF)中 得到的溶液。在所述化學(xué)式中，"Et"表示乙基(-C2Hs)， "Bu"表示丁基
(-C4H9)(下同)。
電化學(xué)裝置優(yōu)選構(gòu)造為電池。電池可構(gòu)造為一次電池，但優(yōu)選構(gòu)造為 二次電池，二次電池由于可逆反應(yīng)而能夠重復(fù)充電。與僅使用一次之后即 廢棄的一次電池相比，因為二次電池能夠在使用后充電，并且通過允許電 流沿著與放電電流相反的方向流動并因而引發(fā)放電反應(yīng)的逆反應(yīng)而能夠恢 復(fù)放電前的狀態(tài)，所以二次電池可重復(fù)使用，從而可有效利用資源。
將參考附圖詳細說明本發(fā)明的實施方案。
根據(jù)本實施方案，將二次電池示例為根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)裝置的實例。 圖1為根據(jù)本實施方案的二次電池10的截面圖。參考圖1,將二次電 池10形成為具有薄形外形形狀的硬幣型電池。該二次電池10包括作為第 一電極的正極l、作為第二電極的負極2、以及將所述電極相互隔開的隔板 3。該二次電池10還包括正極集電體6、負極集電體7和電池室8。電池室 8被正極集電體6和負極集電體7包圍并填充有作為電解質(zhì)的電解液4。
通過將混合物壓著(compression bonding)在正極集電網(wǎng)5上，來形成正 極1。所述混合物包含正極活性物質(zhì)、作為導(dǎo)電物質(zhì)的石墨粉末和/或碳微 粒、以及聚合物粘結(jié)劑。正極活性物質(zhì)由至少一種金屬元素的卣化物，所 述金屬元素選自下列金屬元素構(gòu)成鈧(Sc)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、 鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)和鋅(Zn)。正極集電網(wǎng)5通常由不銹鋼(根 據(jù)Stainless Steel Association Standard, SAS)形成。布置正極集電網(wǎng)5,以與 正極集電體6接觸。期望添加聚合物粘結(jié)劑，以提高正極l的耐用性，然 而為使正極1的單位重量和單位體積能量容量最大化，可略去聚合物粘結(jié) 劑。
負極2例如由通常為板狀或片狀的單質(zhì)金屬鎂、—鋁或4丐構(gòu)成，并布置 為與負極集電體7接觸。期望在負極2中使用純金屬以使能量容量最大化。 然而，可使用合金，以改善除能量容量以外的其它電池性能，例如負極2
耐受重復(fù)充放電循環(huán)的穩(wěn)定性。
通常由聚乙二醇構(gòu)成的隔板3布置在正極1和負極2之間，以避免正 極1和負極2之間的直接接觸。電池室8被正極集電體6和負極集電體7 包圍并填充有電解液4。電解液4為包含金屬離子的適宜的鹽溶于疏質(zhì)子溶 劑中得到的溶液，例如為Mg(ACl2EtBu)2溶于四氫呋喃(THF)得到的溶液。
正極集電體6和負極集電體7各自通常由不銹鋼(S AS)制成。利用墊圈 9將電池室8氣密封。墊圈9用于防止電解液4泄漏并使正極1和負極2相 互電絕緣。
放電時，在二次電池10的負極2中按照下述反應(yīng)式氧化作為負極活性 物質(zhì)的金屬單質(zhì)鎂、鋁或鉤或者它們的合金，從而經(jīng)由負極集電體7向外 電路釋放電子
負極Mg—Mg2++2e-
通過該反應(yīng)形成作為金屬離子的鎂離子、鋁離子或4丐離子，并溶于電 解液4、在電解液4中擴散并向正極1遷移。
遷移到正極1上的金屬離子捕獲在作為正極活性物質(zhì)的卣化物表面上 和/或捕獲在卣化物中形成的空孔的內(nèi)表面上，從而吸藏到正極1中。在此 過程中，發(fā)生了如下反應(yīng)
正極Mg2++CoCl2+2e-—MgCl2+Co
從而穩(wěn)定地吸藏金屬離子例如鎂離子，并將金屬元素陽離子例如Co2+ 離子還原，從而經(jīng)由正極集電網(wǎng)5和正極集電體6從外電路獲取電子。
例如與非專利文獻l(D. Aurbach et al., Nature, 407, p.724-727)中使用的 Mo6Sg相比，卣化物例如氯化鈷(II)(CoCl2，式量68.2)具有較小的組成式量 和較大的密度。因此，通過使用面化物例如氯化鈷(II)作為正極活性物質(zhì)， 可實現(xiàn)以重量和體積小于已知材料的正極活性物質(zhì)構(gòu)成二次電極10。從而， 所得二次電池可具有較大的單位重量和單位體積能量容量，而沒有對鎂的 特性即大的單位重量能量容量造成負面影響。
實施例
以下將說明本發(fā)明的 一 些實施例。 實施例1
使用金屬鎂作為負極活性物質(zhì)、氯化鈷(n)(Coci2)作為正極活性物質(zhì),
制造圖1所示的硬幣型4美二次電池10。 <正極1的制造>
首先，如下制得混合物在研缽中粉碎氯化鈷(II)(CoCl2, Sigma-Aldrich Co.產(chǎn)品)，向其中添加小粒徑石墨作為導(dǎo)電碳材料，并將它們充分混合。石 墨為Timcal Japan Co., Ltd.的產(chǎn)品，商品名為"KS6"，并且平均粒徑為6 [im。 該混合物包含重量比為1:1的氯化鈷(II)和KS6。將該混合物壓著在不銹鋼 (SAS)制成的正極集電網(wǎng)5上，從而形成片狀正極l。
在該實施例中，略去了聚合物粘結(jié)劑，以使正極l的單位重量和單位 體積能量容量最大化。然而，期望使用聚合物粘結(jié)劑，以提高正極1的耐 用性。在這種情況下，片狀正極l可如下形成使氯化鈷(II)和KS6與聚合 物粘結(jié)劑例如聚(偏二氟乙烯)(PVdF)充分混合，添加溶解該聚合物粘結(jié)劑的 溶劑例如N-曱基吡咯烷酮(NMP)以形成漿料，在真空中蒸發(fā)漿料中的溶劑， 徹底粉碎固化的混合物，將粉碎的混合物壓著在正極集電網(wǎng)5上。
<二次電池10的制造>
制造二次電池10,其中將聚乙二醇隔板3布置在正極1和金屬鎂板形 成的負極2之間，從而避免正極1和負極2之間的直接接觸；利用電解液4 填充被正極集電體6和負極集電體7包圍的電池室8。所述集電體由不銹鋼 (SAS)制成。制備Mg(ACl2EtBu)2溶于四氫呋喃(THF)得到的濃度為0.25 mol/1 的溶液作為電解液4,并充填總共150 |iL該溶液并通過隔板3將該溶液分 為兩等份(各75 [iL)。
<二次電池10的充》文電測量>
在室溫下檢驗如上制造的二次電池10的充放電性能。在0.5 mA的恒 定電流下進行》t電，直至電壓降至0.2 V。在0.5 mA的恒定電流下進行充電， 直至電壓達到2V，隨后在2V的恒定電壓下充電電流達到O.lmA。首先進 行放電測量。另外，證實了剛剛制成的電池在置于開路狀態(tài)時沒有自行放 電且電壓穩(wěn)定。
圖2示出了二次電池10的充放電測量結(jié)果。圖2表明第一次循環(huán)的放 電在約1.2 V的恒定電壓下進行。顯然，如預(yù)先的實驗所證實的，這不是作 為正極1導(dǎo)電材料的石墨粉末所引起的。第一次循環(huán)的放電暗示著電池反 應(yīng)。然而，第二次以及隨后的循環(huán)的放電容量為第一次循環(huán)的放電容量的 約1/3。第三次循環(huán)的放電容量與第二次循環(huán)的放電容量相同。
電池呈現(xiàn)下降的容量可能是因為2 V的充電電壓不足。然而，在本實
驗中，沒有在2V以上的電壓下進行充電，這是因為如果在2V以上的電壓 下進行充電，則本實施例所用的電解液(Mg(AlCl2EtBu)2的THF溶液)可能分 解。通過使用具有較高電位范圍(potential window)的電解液，可能提高第二 次以及隨后的循環(huán)中的放電容量。
<二次電池10的循環(huán)伏安(CV)測量〉
在室溫下進行二次電池10的循環(huán)伏安(CV)測量。以0.1和1 mV/s的速 度重復(fù)兩次開路循環(huán)狀態(tài)(OCV)—0.2 V—2.0 V—OCV循環(huán)。因為本實施例 所使用的電解液存在分解的可能，所以以不大于2.0 V的電壓進行測量。
圖3示出了二次電池10的循環(huán)伏安結(jié)果。參考圖3,可能由于正極活 性物質(zhì)的還原在0.9 V附近存在峰值?？赡苡捎谡龢O活性物質(zhì)的氧化在1.9 V 附近也存在峰值。圖2和圖3的結(jié)果表明二次電池IO進行了二次電池充放 電反應(yīng)。
實施例2
圖4示出了使用其它氯化物作為正極活性物質(zhì)制得的不同鎂二次電池 IO的實測放電曲線。圖4還示出了實施例1中所使用的CoCl2的實測放電 曲線以用于比較。本實施例所使用的材料為CuCl、 CuCl2、 NiCl2、 FeCl2、 FeCl3、 CrCl2和MnCl2。本實施例所使用的這些材料均為Sigma-Aldrich Co. 的產(chǎn)品，以與實施例1相同的方式進行電池的制造和測量。圖4表明多種 氯化物材料可用作鎂二次電池的正極活性物質(zhì)，其中優(yōu)選電流容量大的 NiCl2、 CoCl2、 FeCl2、 CrCl2*CuCl2。
參考文獻(J. Electrochem. Soc., 149, p. 627-634 (2002))披露了使用氧化 鈷(II)(CoO)作為正極活性物質(zhì)的鋰離子二次電池。披露了當(dāng)氧化鈷具有大的 粒徑時該體系的鋰離子二次電池表現(xiàn)出低的容量和/或劣化的循環(huán)性能，如 本發(fā)明的實施例1和2。還披露了充放電低效進行，除非在足夠低的電壓下 進行放電并在足夠高的電壓下進行充電。
可能性極高的是此時所使用的電解液4沒有在最佳的充電條件下進行 檢驗，因為電解液4在2.5V以上一定會分解。另外，如果此時所使用的正 極活性物質(zhì)的尺寸最佳化且構(gòu)成正極的其它材料最佳化，則預(yù)期可改善正 極的利用率，從而產(chǎn)生較高的電壓和容量。根據(jù)本發(fā)明，在能夠?qū)崿F(xiàn)正極材料的微細化、正極結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化、以 及具有大電位范圍的電解質(zhì)/電解液的開發(fā)時，可實現(xiàn)高于現(xiàn)有鋰離子二次 電池的容量。
此外，預(yù)期未來將獲得電池性能優(yōu)于鋰離子二次電池的鎂二次電池， 這是因為當(dāng)鎂二次電池和鋰離子二次電池使用相同的正極材料時，兩種電 池具有相當(dāng)?shù)睦碚撊萘浚⑶益V的單位體積容量大于鋰的單位體積容量。
盡管參考實施方案和實施例對本發(fā)明進行了描述，但在本發(fā)明的范圍 和構(gòu)思內(nèi)可進行各種改進。
例如，根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)裝置(用作一次或二次電池)可在本發(fā)明的范 圍內(nèi)適當(dāng)?shù)馗淖冃螤睢?gòu)造或結(jié)構(gòu)、以及材料。
前述說明涉及使用鎂離子作為金屬離子的實例，然而，鎂離子可由鋁 離子或鈣離子代替。
根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)裝置例如構(gòu)造為電池時具有優(yōu)異的特性。這是因
為電化學(xué)裝置包括第一電極、第二電極和電解質(zhì)，并且構(gòu)造為
第二電極包含由于氧化形成金屬離子的活性物質(zhì)，所述金屬離子選自 鎂離子、鋁離子和鈣離子。
第一電極包含活性物質(zhì)，該活性物質(zhì)為至少一種金屬元素的卣化物，
所述金屬元素選自下列金屬元素鈧(Sc)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、 鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)和鋅(Zn)，以及 金屬離子吸藏在第一電極中。
具體而言，二次電極經(jīng)歷將其活性物質(zhì)氧化從而形成金屬離子的反應(yīng)。 因為鎂、鋁和鈣是電離電位大的金屬，所以所述反應(yīng)伴隨大的焓變并且可 產(chǎn)生大的電動勢。另外，因為單位電荷的鎂離子、鋁離子和鈣離子具有分 別為12.15、 9.0和20.0的小式量，所以單位重量的第二電極活性物質(zhì)產(chǎn)生 大的電量。因而，單位重量的第二電極活性物質(zhì)能夠獲得大的能量容量。
所產(chǎn)生的金屬離子在電解質(zhì)中的擴散，向第一電極遷移，廣義上被捕 獲并吸藏在作為第 一 電極活性物質(zhì)的卣化物的表面上，即被卣化物內(nèi)的卣 化物表面和空孔內(nèi)表面捕獲。本申請所用術(shù)語"空孔"通常是指卣化物細 晶聚集體內(nèi)形成的空隙或孔洞。在卣化物中，卣化物細晶二維和三維聚集， 從而形成包含各種形狀空隙的聚集體，這些空隙通常作為金屬離子的通道。
與已知的鎂電池正極活性物質(zhì)(例如，非專利文獻1中的Mo6Ss)相比，
鹵化物具有較小的組成式量和較高的密度，這是因為大多數(shù)用于構(gòu)成卣化 物的金屬元素為3d殼層被占據(jù)的過渡元素。因而，鹵化物提供與已知等同 物相比具有較小重量和較小體積的第一電極活性物質(zhì)，并由該第一電極活 性物質(zhì)構(gòu)成電池。所得電池具有大的單位重量能量容量和單位體積能量容 量，而沒有對第二電極活性物質(zhì)的特性(即大的單位重量能量容量)造成負面 影響。
工業(yè)實用性
根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)裝置例如提供具有一定構(gòu)造的鎂二次電池，從而 充分發(fā)揮作為負極活性物質(zhì)的多價金屬例如金屬鎂的能量容量大等優(yōu)異特 性。這有助于小型電子設(shè)備的小型化和輕量化，并有助于其便攜性的改善 和成本的降低。
權(quán)利要求
1.一種電化學(xué)裝置，包括第一電極、第二電極和電解質(zhì)，其中所述電化學(xué)裝置的特征在于構(gòu)成為所述第二電極包含由于氧化形成金屬離子的活性物質(zhì)，所述金屬離子選自鎂離子、鋁離子和鈣離子；所述第一電極包含活性物質(zhì)，所述活性物質(zhì)為至少一種金屬元素的鹵化物，所述金屬元素選自下列金屬元素鈧(Sc)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)和鋅(Zn)；以及所述金屬離子吸藏在所述第一電極中。
2. 權(quán)利要求l的電化學(xué)裝置，其中所述第二電極的活性物質(zhì)為選自鎂、 鋁和鉤的金屬單質(zhì)或者包含任意所述金屬的合金。
3. 權(quán)利要求l的電化學(xué)裝置，其中所述金屬離子為鎂離子。
4. 權(quán)利要求l的電化學(xué)裝置，其中所述卣元素為氯或氟。
5. 權(quán)利要求1的電化學(xué)裝置，其中所述卣化物形成平均粒徑為1 nm以 上且100 pm以下的粒子。
6. 權(quán)利要求l的電化學(xué)裝置，其中所述第一電極包括與導(dǎo)電材料和聚 合物粘結(jié)劑混合的活性物質(zhì)。
7. 權(quán)利要求l的電化學(xué)裝置，其中所述電解質(zhì)包括電解液或固體電解質(zhì)。
8. 權(quán)利要求1的電化學(xué)裝置，所述電化學(xué)裝置構(gòu)造為電池。
9. 權(quán)利要求8的電化學(xué)裝置，所述電化學(xué)裝置構(gòu)造為由于逆反應(yīng)而可 重復(fù)充電的二次電池。
全文摘要
通過將混合物壓著在正極集電網(wǎng)(5)上形成正極(1)，該混合物包括正極活性物質(zhì)和導(dǎo)電材料例如石墨粉末，該正極活性物質(zhì)由選自下列中的至少一種金屬元素的鹵化物形成Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn。負極(2)由金屬鎂板等構(gòu)成。由聚乙二醇形成的隔板(3)布置在正極(1)和負極(2)之間以避免所述電極之間的直接接觸。電解液填充在電池室(8)中，電池室(8)由墊圈(9)氣密密封。通過將含有金屬離子的鹽溶于疏質(zhì)子溶劑中得到的溶液，例如Mg(AlCl₂EtBu)₂的四氫呋喃(THF)溶液用作電解液(4)。上述結(jié)構(gòu)可以提供電化學(xué)裝置，上述裝置發(fā)揮多價金屬例如金屬鎂作為負極活性物質(zhì)的優(yōu)異性能例如大的能量容量。
文檔編號H01M10/40GK101366134SQ200680052318
公開日2009年2月11日 申請日期2006年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月2日
發(fā)明者中山有理, 大木榮干, 野田和宏 申請人:索尼株式會社