Электроды: .электроды, составленные из активных материалов или содержащие эти материалы – H01M 4/02

Изобретение относится к области электротехники. Предложен литиевый аккумулятор, включающий, по крайней мере, два объемных электрода, разделенных сепаратором и помещенных вместе с электролитом, содержащим безводный раствор литиевой соли в органическом полярном растворителе, в корпус аккумулятора, каждый электрод имеет минимальную толщину 0,5 мм, и хотя бы один из этих электродов содержит гомогенный спрессованный раствор электропроводного компонента и активного материала, способного поглощать и выделять литий в присутствии электролита, при этом пористость спрессованных электродов составляет от 25% до 90%, активный материал имеет структуру полых сфер с максимальной толщиной стенки 10 микрометров или структуру агрегатов или агломератов с максимальным размером 30 микрометров, при этом сепаратор содержит высокопористый электроизоляционный керамический материал с открытыми порами и пористостью от 30% до 95%. Повышение емкости малогабаритных аккумуляторных батарей является техническим результатом заявленного изобретения. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 17 ил., 7 пр., 1 табл.

Изобретение относится к катоду для литиевых вторичных батарей. Катод включает сочетание одного или более соединений, выбранных из формулы 1, и одного или более соединений, выбранных из формулы 2

Изобретение относится к катоду для литиевых вторичных батарей. Катод для литиевых вторичных батарей включает сочетание одного или более соединений, выбранных из формулы

Изобретение относится к электроду и способу его производства. Электрод включает в себя проводящий токоотвод, имеющий слой смолы и слой активного материала, сформированный на токоотводе. Слой активного материала включает в себя слой активного материала положительного электрода на одной стороне проводящего токоотвода и слой активного материала отрицательного электрода на противоположной стороне проводящего токоотвода. Слой смолы токоотвода соединен с помощью соединения термическим сплавлением со слоем активного материала. Изобретение позволяет улучшить адгезию между токоотводом и слоем активного материала и уменьшить сопротивление контакта между ними. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 8 ил., 5 табл.

Изобретение относится к области получения твердых углеродных материалов и может быть использовано в промышленном синтезе катодных материалов для литиевых химических источников тока. Гидролизный лигнин измельчают до размера частиц 0,1-1,0 мкм, обрабатывают 5% соляной кислотой при весовом соотношении 1:(4,5-5,5) в течение не менее 1,0 часа, центрифугируют и промывают осадок. Полученный осадок обрабатывают 5% плавиковой кислотой при весовом соотношении 1:(4,5-5,5) в течение не менее 1,0 часа, центрифугируют, промывают и высушивают осадок. Техническим результатом предложенного изобретения является повышение энергоемкости и электропроводности катодного материала при одновременном упрощении способа и его аппаратурного оснащения и снижении себестоимости получаемого материала. 1 ил., 4 пр.

Изобретение относится к композитному электроду для устройства аккумулирования электроэнергии. Композитный электрод включает в себя: подложку; нитевидный кристалл или волокно и слой покрытия. Нитевидный кристалл или волокно выполнен(о) из оксида вольфрама или оксида молибдена и сформирован(о) на подложке. Слой покрытия содержит активное вещество и сформирован на по меньшей мере части поверхности нитевидного кристалла или волокна. Поверхности слоя покрытия имеют вогнутости и выпуклости. Устройство аккумулирования электроэнергии содержит композитный электрод, описанный выше, и электролит. Способ получения композитного электрода содержит этапы термической обработки исходного материала, затем формирования слоя покрытия, содержащего активное вещество, методом электролитического осаждения. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 19 ил.

Настоящее изобретение относится к нетканым волокнистым материалам, которые могут быть использованы в различных электрохимических устройствах, водородных накопителях, устройствах фильтрации, каталитических подложках и т.п. Нетканый волокнистый материал состоит из фрагментов активированного углеродного волокна, среднее характеристическое отношение которых составляет между приблизительно 1 и 5. Технический результат - увеличение эффективности электрических двухслойных конденсаторов. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к наноразмерному катализатору прямого электроокисления боргидридов щелочных металлов. Описан наноразмерный катализатор прямого электроокисления боргидридов щелочных металлов в щелочной среде, содержащий Ni, Ru, F в виде сплава на углеродном пористом носителе, причем атомное соотношение компонентов сплава составляет Ni:Ru:F=(8-12): 1:(1-5) и сплав имеет форму наночастиц. Технический результат получен легкодоступный и дешевый неплатиновый электрокатализатор, повышающий конкурентоспособность борогидридных топливных элементов на их основе как источников энергии стационарного и мобильного применения. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к композиционным материалам с заданным удельным сопротивлением (удельной электропроводностью) на основе смесей частиц малопроводящих материалов с частицами высокоэлектропроводных углеродных материалов для их применения в электротехнике. Техническим результатом изобретения является создание новых типов электропроводных углеродсодержащих композиционных материалов с широким диапазоном удельного сопротивления ~0.1-10¹² Ом·м, пригодных для использования в литиевых источниках тока. Согласно изобретению в углеродсодержащем композиционном электропроводном материале на основе малопроводящего материала, смешанного с электропроводной углеродной добавкой и связующим, используют нанокомпозиционный материал, в котором в качестве агрегатов наночастиц малопроводящего материала используют агрегаты фторуглерод, диоксид марганца, полупроводники и/или их смеси, а в качестве электропроводной углеродной добавки используют агрегаты наночастиц углерода с окисленной поверхностью, причем эти наноразмерные агрегаты в композиционном материале между собой имеют химические межповерхностные наноразмерные электрические углеродные контакты и/или токосъемы, при этом химические межповерхностные наноразмерные электрические углеродные контакты и/или токосъемы, осуществляемые межчастичными химическими связями sp² - и sp³-углерода с наружными атомами поверхности частиц малопроводящего материала, а в качестве полупроводника используют кремний, полупроводники типа А³В⁵, а в качестве углеродной добавки используют терморасширенный графит, технические углеводороды типа саж, содержащих поверхностные кислородсодержащие поверхностные группы окисленного sp²- и sp³ -углерода, при этом соотношение частиц малопроводящего материала в смеси составляет 100:1-1:100, а величина удельного сопротивления полученных нанокомпозиционных материалов составляет 0.1-10 ¹² Ом·см и его величину задают соотношением между количествами частиц малопроводящего материала и частиц электропроводного углерода с окисленной поверхностью, взятых в диапазоне соотношений 100:1-1:10 соответственно, при этом размер наночастиц в агрегатах малопроводящего материала составляет 2-100 нм, размер наночастиц в агрегатах электропроводящей углеродной добавки с окисленной поверхностью составляет 1-20 нм. Материал получают способом, включающим смешение исходных компонентов и их обработку, при этом частицы малопроводящего материала смешивают с электропроводной углеродной добавкой с окисленной поверхностью частиц, перед смешением со связующим порошкообразные частицы малопроводящего материала смешивают с электропроводящей углеродной добавкой с окисленной поверхностью частиц и подвергают эту смесь механохимической обработке с последующей термообработкой и получением промежуточного нанокомпозита, полученный нанокомпозит смешивают со связующим и подвергают сушке при 105-150°С до достижения постоянной массы. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 11 ил., 8 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве литиевых источников тока. Согласно изобретению в катоде литиевого источника тока, представляющем собой композицию активной массы, электропроводной добавки и связующего, в качестве связующего используют твердополимерный электролит (ТПЭ), состоящий из полимерной матрицы и неорганической ионогенной соли лития. Техническим результатом изобретения является повышение емкости и снижение саморазряда катодов литиевых источников тока. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к семейству новейших материалов для катода и к уникальному способу их синтеза для Li-ионных батарей. Техническим результатом изобретения является создание семейства фосфата с дефектным переходным металлом лития, который можно легко синтезировать в атмосфере воздуха при низкой температуре, одновременно с наличием совместимости, производительности и цикличности. Согласно изобретению способ включает в себя: а) создание оксида кристаллического переходного металла лития (со структурой шпинели или со структурой слоев); b) создание промежуточного синтезированного материала, содержащего исходные химические элементы Li:Fe:P:C в молярном отношении 1:1:1:2; с) соединение и измельчение указанных материалов с образованием смеси материалов в виде частиц, и а) нагрев материала, полученного на этапе с) для образования материала катода из фосфата с дефектным кристаллическим переходным металлом лития. Нагрев производится в сосуде при наличии воздуха, и поверхности материала, обращенные к воздуху, покрыты слоем инертной оболочки, которая имеет поры для проникновения воздуха и выходящих газов, вызванных нагреванием. 6 н. и 15 з.п. ф-лы, 19 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к композиционным составам, применяемым при формировании электродов химических источников тока. Предложены композиционные составы из олова и лития, кремния и лития, или олова, кремния и лития, имеющие нанодисперсные олово и кремний в литийсодержащей матрице, могут быть использованы в качестве электродных материалов и, в частности, анодных материалов, предназначенных для использования с перезаряжаемыми батареями. Способы получения таких композиционных составов включают в себя окисление сплавов, реакцию порошка стабилизированного металлического лития с оксидами олова и кремния, а также реакцию неорганических солей лития с олово- и кремнийсодержащими соединениями. Улучшение емкости батарей, а также обеспечение устойчивой структуры электрода, позволяющей электроду многократно подвергаться циклированию без значительного снижения эффективности, является техническим результатом изобретения. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроду, содержащему покровный слой из сшитого полимера, который сформирован на поверхности частиц электродного активного материала при сохранении пористой структуры, образованной частицами электродного активного материала, соединенных одни с другими в данном электроде. Также предложены способ изготовления данного электрода и электрохимическое устройство, содержащее такой электрод. Электрод, который содержит покровный слой из сшитого полимера, сформированный на поверхности частиц электродного активного материала, может повысить безопасность батареи при сведении к минимуму ухудшения качества батареи, что является техническим результатом изобретения. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к абсорбированию (поглощению) и десорбированию лития в электрохимической системе, а более конкретно - к электродам, предназначенным для использования в такой системе, а также к батарее или электрохимическому элементу, включающему в себя электрод. Согласно изобретению электроды, такие как аноды и катоды, могут включать в себя материал-хозяин, который подвергнут предварительному литиированию перед контактом с электролитом. Литиирование материала-хозяина может быть осуществлено путем диспергирования материала-хозяина в металлическом литии с получением смеси материала-хозяина и металлического лития и перемешивания смеси материала-хозяина и металлического лития для способствования контакту между материалом-хозяином и металлическим литием для способствования литиированию материала-хозяина перед контактом с электролитом. Техническим результатом является высокая удельная емкость, хорошая циклируемость и улучшенная безопасность при эксплуатации. 6 н. и 7 з.п ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электроду, используемому в качестве анода или катода для вторичной батареи. Согласно изобретению электрод находится в контакте с электролитом, содержит пару из обладающих проводимостью передней и задней поверхностей и снабжен между этими своими поверхностями слоем активного материала, содержащим частицы активного материала. Кроме того, он имеет множество мелких пор, открывающихся на эти поверхности и сообщающихся со слоем активного материала. Токоснимающий поверхностный слой предпочтительно имеет толщину 0,3-20 мкм. Слой активного материала предпочтительно формируют посредством нанесения проводящей суспензии, содержащей частицы активного материала. Токоснимающий поверхностный слой предпочтительно формируют посредством электроосаждения. Техническим результатом изобретения является создание электрода, обладающего улучшенными циклическими характеристиками. 5 н. и 21 з.п. ф-лы, 21 ил., 2 табл.

Изобретение относится к электроду, способу его изготовления и электрохимическому устройству с этим электродом. Техническим результатом изобретения является повышение характеристик и безопасности устройства. Согласно изобретению предложен электрод, имеющий первый органический/неорганический композиционный пористый покровный слой, сформированный на его поверхности, где первый покровный слой включает неорганические частицы и связующий полимер для соединения между собой и фиксации неорганических частиц и имеет микропоры, образованные промежуточными объемами между неорганическими частицами. Предложено также электрохимическое устройство, содержащее такой электрод. Кроме того, предложен способ изготовления электрода, имеющего органический/неорганический композиционный пористый покровный слой на его поверхности, содержащий стадии: (а) покрытия коллектора тока суспензией, содержащей электродный активный материал, и сушки ее, чтобы получить электрод, и (b) покрытия поверхности электрода, полученного на стадии (а), смесью неорганических частиц со связующим полимером. Литиевая вторичная батарея, содержащая электрод, обнаруживает повышенную безопасность и сводит к минимуму ухудшение эксплуатационных характеристик батареи. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 12 ил., 1 табл.

Изобретение относится к анодному материалу для литиевого аккумулятора. Техническим результатом изобретения является улучшение циклических характеристик и ресурса аккумуляторов. Согласно изобретению анодный материал содержит слой металлической или металлоидной сердцевины, способный к повторяющейся реакции легирования/делегирования литием; слой аморфного углерода, покрывающий поверхность слоя металлической или металлоидной сердцевины, и слой кристаллического углерода, покрывающий слой аморфного углерода. Анодный материал не только показывает высокую зарядную/разрядную емкость, что является преимуществом анодного материала на основе металла, но и препятствует изменениям объема слоя металлической или металлоидной сердцевины, обусловленным повторяющейся реакции легирования/делегирования литием, благодаря слою аморфного углерода и слою кристаллического углерода. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Предложен отрицательный электрод для вторичного химического источника тока с неводным электролитом, характеризующийся тем, что он включает в себя токосъемник и сформированную на одной или обеих его поверхностях структуру активного материала, содержащую электропроводящий материал с низкой способностью к образованию соединения с литием, на, по меньшей мере, одной стороне токосъемника, причем упомянутая структура активного материала содержит от 5 до 80 мас.% частиц активного материала, содержащих материал с высокой способностью к образованию соединения с литием. Такая структура активного материала предпочтительно включает в себя слой активного материала, содержащий частицы активного материала, и поверхностный покрывающий слой, присутствующий на слое активного материала. Техническим результатом изобретения является улучшение циклических характеристик. 5 н. и 24 з.п. ф-лы, 10 ил., 7 табл.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к отрицательному электроду для вторичной батареи с неводным электролитом. Отрицательный электрод содержит пару токосъемных поверхностных слоев, поверхности которых находятся в контакте с раствором электролита, и по меньшей мере один слой активного материала, расположенный между этими поверхностными слоями и содержащий частицы активного материала с высокой способностью к образованию соединения лития. Предпочтительно, составляющий поверхности материал проникает через слой активного материала в направлении толщины таким образом, что поверхности электрически соединяются, посредством чего весь электрод в целом выполняет функцию токосъема. Толщина поверхностных слоев составляет предпочтительно 0,3-10 мкм. Техническим результатом изобретения является увеличение доли активного материала во всем электроде при сохранении функции токосъема, а также создание отрицательного электрода для вторичной батареи, имеющей высокую удельную плотность энергии на единицу объема или единицу массы. 5 н. и 19 з.п. ф-лы, 27 ил., 5 табл.

Изобретение относится к области электрохимии, а именно к способам восстановления оксида ниобия, включающим тепловую обработку исходного оксида ниобия в присутствии материала-газопоглотителя в атмосфере, обеспечивающей возможность переноса атомов кислорода из исходного оксида ниобия к материалу-газопоглотителю, в течение достаточного времени и при достаточной температуре для того, чтобы исходный оксид ниобия и указанный материал-газопоглотитель образовали оксид ниобия с пониженным содержанием кислорода. Также описаны оксиды ниобия и/или низшие оксиды, а также конденсаторы, содержащие аноды, изготовленные из оксидов и низших оксидов ниобия. Технический результат - повышение прочности на раздавливание и снижение уровня загрязнения. 11 н. и 29 з.п. ф-лы, 20 ил., 12 табл.