用于电池的烧结电极及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113454806A(43)申请公布日2021.09.28(21)申请号202080015600.9(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公(22)申请日2020.02.04司31100代理人张璐乐洪咏(30)优先权数据62/807,3552019.02.19US(51)Int.Cl.H01M4/04(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日H01M4/485(2006.01)2021.08.19H01M4/58(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据H01M4/62(2006.01)PCT/US2020/0164842020.02.04H01M10/052(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据H01M10/054(2006.01)WO2020/171939EN2020.08.27H01M10/0562(2006.01)H01M4/02(2006.01)(71)申请人康宁股份有限公司地址美国纽约州(72)发明人M·E·巴丁R·D·贝利斯C·W·坦纳J·A·海涅权利要求书3页说明书10页附图8页(54)发明名称用于电池的烧结电极及其制造方法(57)摘要本文公开了用于电池的烧结电极的实施方式。该烧结电极具有经布置成面向集电器布置的第一表面和经布置成面向电解质层布置的第二表面。该烧结电极包括硫属化物的化合物，该化合物具有碱金属或碱土金属中的至少一者。该烧结电极具有在第一表面和第二表面之间的厚度及第一表面和第二表面的截面积，该厚度为5μm至200μm，该截面积至少为3cm2。此外，烧结电极的孔隙率为从0.1％至30％。本文也公开了一种制造烧结电极的方法以及并有该烧结电极的电池，该方法涉及流延成形和快速烧结浆料。CN113454806ACN113454806A权利要求书1/3页1.一种用于电池的烧结电极，所述烧结电极具有被配置成面向集电器布置的第一表面和被配置成面向电解质层布置的第二表面，其中，烧结电极包括：硫属化物的化合物，其包含碱金属或碱土金属中的至少一种；其中，所述烧结电极具有5μm至100μm的在第一表面与第二表面之间的厚度，以及第一表面的截面积及第二表面的截面积，所述截面积为至少3cm2；并且其中，烧结电极的孔隙率为0.1％至30％。2.如权利要求1所述的烧结电极，其中，硫属化物的化合物还包括过渡金属。3.如权利要求2所述的烧结电极，其中，所述过渡金属包含钴、锰、镍、铌、钽、钒、钛、铜、铬、钨、钼、锡、锗、锑、铋或铁中的至少一种。4.如权利要求1‑3中任一项所述的烧结电极，其中，硫属化物的化合物包含锂。5.如权利要求4所述的烧结电极，其中，硫属化物的化合物包含锂辉钴矿、锂锰尖晶石、锂镍钴铝酸盐、锂铁磷酸盐、锂钴磷酸盐、钛酸锂、锂铌钨酸盐或锂钛硫化物中的至少一种。6.如权利要求1‑3中任一项所述的烧结电极，其中，硫属化物的化合物包含钠。7.如权利要求6所述的烧结电极，其中，硫属化物的化合物包含NaVPO4F、Na2/3Mn1‑yMgyO2(其中0<y<0.1)、Na2Li2Ti5O12或Na2Ti3O7中的至少一种。8.如权利要求1‑3中任一项所述的烧结电极，其中，硫属化物的化合物包含镁。9.如权利要求8所述的烧结电极，其中，硫属化物的化合物包含MgCr2O4或MgMn2O4中的至少一种。10.如权利要求1‑9中任一项所述的烧结电极，其中，硫属化物的化合物包含烧结电极的固体相，其中，孔隙构成孔相，并且其中，所述孔相在固体相中是连续的。11.如权利要求10所述的烧结电极，其中，孔相包含沿着垂直于第一表面和第二表面的轴线基本上对齐的孔。12.如权利要求10所述的烧结电极，其中，孔相提供了从第一表面到第二表面的流体连通。13.如权利要求1‑12中任一项所述的烧结电极，其包括晶粒，所述晶粒的平均尺寸为10nm至50μm。14.如权利要求1‑13中任一项所述的烧结电极，其中，硫属化物的化合物包含烧结电极的第一相，并且其中，烧结电极包含与第一相混杂的第二相。15.如权利要求14所述的烧结电极，其中，第二相包含混合的离子‑电子导体。16.如权利要求15所述的烧结电极，其中，第二相包含锂石榴石。17.如权利要求15所述的烧结电极，其中，第二相包含尖晶石。18.如权利要求14所述的烧结电极，其中，第二相包含离子导体。19.如权利要求14所述的烧结电极，其中，第二相包含导电相。20.一种制备用于电池的烧结电极的方法，所述方法包括以下步骤：提供浆料或糊料，所述浆料或糊料包含：40重量％至75重量％的粉末组分，所述粉末组分包含硫属化物和至少一种碱金属或碱土金属；1重量％至10重量％的粘合剂；和30重量％至50重量％的溶剂；2CN11345