具有非晶態(tài)合金制成的收集極的陽極室的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適用于可再充電的鋰電池或鈉電池的陽極室，其包括：固體電解質；沉積在固體電解質上的收集極；以及由鋰金屬或鈉金屬制成的活性材料，所述活性材料生長在固體電解質和收集極之間以便與收集極一起形成由鋰金屬或鈉金屬所制成的電極，其中所述收集極由非晶態(tài)合金制成。本發(fā)明還涉及制造這種陽極室和包括所述陽極室的電池的方法。
【專利說明】
具有非晶態(tài)合金制成的收集極的陽極室
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及可再充電的裡電池和鋼電池的技術領域。更具體而言，本發(fā)明設及運 種電池的陽極室及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 現(xiàn)今在諸如便攜式電子設備或電動汽車中使用可再充電的裡電池或鋼電池的主 要限制是能量密度相對較低。運很大程度上與構成電池材料的性能有關。當前，可用的負電 極材料具有介于300至350Ah/kg的比容量(或稱之為功率系數(shù)）。材料的比容量越大，能量密 度能提高得越多。
[0003] 由于裡金屬所具有的理論比容量大于3800Ah/kg，因此它作為負電極材料的應用 具有良好的前景。
[0004] 不幸的是，當運種材料被用作負電極中的活性材料時，其在充電階段會呈現(xiàn)出枝 狀形態(tài)生長的不良趨勢。在枝狀的生長過程中，運些枝段會貫穿液體電解質，進而會通過正 電極與負電極的電連接而引起短路。
[0005] 為了避免裡金屬在充電階段呈現(xiàn)枝狀形態(tài)的生長，裡離子電池所使用的負電極材 料可在充電階段引入裡離子和在放電階段釋放裡離子。石墨締是運種示例。文件US5053297 給出了石墨締用作負電極材料的說明。
[0006] 然而，石墨締的缺點是其所具有的比容量遠低于裡金屬（例如對于LiCs理論上為 376Ah/kg)。
[0007] 作為選擇，裡金屬能和聚合物電解質結合在一起使用，該電解質由中性基質制成， 例如聚氧化乙締（也稱為PE0)，裡鹽（lithium salt)溶解在其中，該裡鹽諸如是巧酷亞胺 (bisimide)或Ξ氣甲燒橫亞胺（trif luoromethanesul地onylimide)(也稱為LiTFSI)。運是 裡-金屬-聚合物電池(LMP電池）的情況。為了抑制裡金屬W枝狀形態(tài)生長的風險，必須限制 該金屬在LMP電池的負電極中的厚度，該厚度通常在30至100微米。因此，裡金屬在聚合物電 解質層上鍛壓成帶狀物從而得到陽極室，該陽極室單位表面積的有效電荷密度相對較低， 通常介于1至1 OmAh/cm2。
[000引此外，在該聚合物電解質中，電解質的離子電導率是通過加入LiTFSI鹽而得到的。 當離子電流通過時，該鹽在中性基質中的遷移率尤其是陰離子的遷移率就會產生該鹽的濃 度梯度。事實上，陽離子的遷移數(shù)(例如，電流中離子傳輸?shù)牟糠?小于1。溶度梯度越高，貝U 電流密度越大?，F(xiàn)今，通過快速改變濃度梯度能使裡金屬呈現(xiàn)枝狀形態(tài)的生長得到改善。
[0009]最后一個避免裡金屬呈現(xiàn)枝狀形態(tài)生長的解決方法是使用非常硬的固體電解質， 如本文所述。高硬度的固體電解質的優(yōu)勢是能防止所形成枝段貫穿過固體電解質而形成的 短路。2013年，D.化llinan等人發(fā)表于《Journal of the Electrochemical Society》第160 卷第3期第A464-A470頁的論文《具有塊狀共聚物電解質的電池中的裡金屬的穩(wěn)定性》 (Lithium metal stability in batteries with block copolymer electrolytes)，已計 算出聚合物電解質必須具有約6G化的硬度才能避免呈現(xiàn)枝狀形態(tài)的形成。
[0010] 諸如Lisicon(裡快離子導體"Li super ionic conductor")或Nasicon(鋼快離子 導體"Na super ionic conductor")的陶瓷材料能被用作固體電解質，具有約6G化的硬度。 此外，運些陶瓷材料并不依賴溶解在它們基質中的鹽物質來獲得離子導電特性，因為它們 本質就是離子導體：只要陽離子遷移經過運些陶瓷材料的晶體結構就能獲得離子導電，而 電子的導電則可忽略。因此，它們的遷移數(shù)等于1，從而更有效地抑制了裡金屬呈現(xiàn)枝狀形 態(tài)的生長。
[0011] 使用陶瓷電解質因此為具有非常大厚度的負電極的使用開辟了道路，因為其不會 產生形成枝狀形態(tài)的問題。因此，就能獲得具有高得多的表面積容量（surface area capacity)的負電極。將具有非常高的表面積容量的負電極和具有非常高容量的正電極(諸 如空氣電極(使用空氣中的氧氣)或硫電極)組合后就能生成高物質能量密度和高體積能量 密度的電池。在運種電池中，金屬，例如鋼，W薄層的方式(例如通過陰極瓣射)沉積在陶瓷 電解質上，從而形成電流收集極(current collector)。隨后，裡金屬生長在收集極和陶瓷 材料之間。
[0012] 該電池殼具有高物質能量密度和高體積能量密度，在充電階段時，在陶瓷材料和 活性材料（即裡金屬)之間的界面中陽離子減少。因此，裡金屬只能W單一維度在該界面中 生長。
[0013] 然而，裡金屬能W稠密和均勻層狀形態(tài)生長（如圖7)或W纖維或孔狀沉積形態(tài)生 長(如圖6)。發(fā)明人觀察到：相對于由具有稠密和均勻形態(tài)的裡金屬所制成的負電極，由具 有纖維或孔狀形態(tài)的裡金屬所制成的負電極隨著充放電循環(huán)的次數(shù)增加，其電阻迅速增 加。
[0014] 它們將運種電阻增加歸因于負電極活性表面的減少，運是由裡金屬和固體電解質 之間的界面所決定的。該表面的減少導致降低了負電極的容量和增加了其阻抗。當在充電 階段所產生的裡金屬層呈現(xiàn)稠密且均勻形態(tài)時，負電極的電阻沒有增加，可用于更多次充 放電循環(huán)。
[0015] 此外，發(fā)明人還觀察到：W纖維或孔狀形態(tài)（不是非常稠密的形態(tài))所生長的裡金 屬由于在放電階段難W使運部分裡金屬接近而會降低負電極的容量:運部分的裡金屬沒有 被氧化。例如，發(fā)明人分析了完全放電的負電極并觀察到:在充電階段所形成的裡金屬中的 30%在放電階段難W接近且表現(xiàn)為纖維或孔狀形態(tài)。運是由于裡金屬已不能再與固體電解 質有效接觸，因此在放電階段的界面中難W被氧化為Li +陽離子。在相同的負電極中，呈現(xiàn) 為稠密和均勻形態(tài)的所有部分都能與固體電解質形成良好的界面，其在放電階段可W接近 且能被完全使用。
[0016] 在研究該問題的技術解決方案時，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)為使用非晶態(tài)合金來制成電流收集 極就能避免形成不是非常稠密且只能生成稠密的裡金屬。本發(fā)明基于此發(fā)現(xiàn)。

【發(fā)明內容】

[0017] 因此，本發(fā)明提出了解決上述現(xiàn)有技術所面臨的問題的方案。
[0018] 為此，本發(fā)明提出了一種適用于可再充電的裡電池或鋼電池的陽極室，其包括： [0019]固體電解質；
[0020]沉積在固體電解質上的收集極；W及，
[0021] 由裡金屬或鋼金屬所制成的活性材料，其生長在固體電解質和收集極之間，W便 與收集極一起形成由裡金屬或鋼金屬所制成的電極，
[0022] 其中所述收集極由非晶態(tài)合金制成。
[0023] 在該陽極室中，由裡金屬或鋼金屬所制成的活性材料W均勻的形態(tài)生長。因此，由 收集極和活性材料所制成的負電極具有介于10至500mAh/cm2的高比容量。
[0024] 其它可選的和非限制性的特征如下：
[0025] 非晶態(tài)合金優(yōu)選為具有的延伸率的最大相關系數(shù)大于1.8%。該非晶態(tài)合金優(yōu)選 未包含在總量中小于1〇%的5;[、5]1或4旨的數(shù)量。該非晶態(tài)合金優(yōu)選是(：山21'1-1，其中義介于 0.25 至 0.75。
[0026] 收集極可采用精細的層狀形態(tài)，該層的厚度小于1微米。
[0027] 固體電解質有利于由陶瓷材料制成。
[00%]本發(fā)明還提出了一種適用于制造可再充電裡電池的陽極室的工藝方法，其包括：
[0029] 固體電解質；
[0030] 沉積在固體電解質上收集極；W及，
[0031] 活性材料由生長在固體電解質和收集極之間的裡金屬或鋼金屬制成；
[0032] 該工藝方法包括如下步驟：
[0033] 在固體電解質上沉積非晶態(tài)合金W便制成收集極；
[0034] 在固體電解質和收集極之間生長由裡金屬或鋼金屬制成的活性材料，從而獲得陽 極室。
[0035] 非晶態(tài)合金能通過陰極瓣射法或離子束瓣射法沉積在固體電解質上。
[0036] 非晶態(tài)合金優(yōu)選為化xZri-x，其中X介于0.化至0.75。
[0037] 活性材料有利于通過電化學沉積法生長在固體電解質和收集極之間。
[0038] 固體電解質有利于由陶瓷材料制成。
[0039] 本發(fā)明還提出一種包括上述的陽極室和陰極的電池。
【附圖說明】
[0040] 其它目的、特征和優(yōu)勢將通過閱讀下文的說明性描述并參考示例性和非限定性的 附圖而顯而易見，其中：
[0041] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的陽極室在沒有涂層時的示意圖。
[0042] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的陽極室在具有涂層時的示意圖。
[0043] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的陽極室在沒有涂層且包括外殼時的示意圖。
[0044] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的陽極室在具有涂層且包括外殼時的示意圖。
[0045] 圖5示意性說明了適用于根據(jù)本發(fā)明制造陽極室的工藝方法中的不同步驟，可選 步驟W虛線表示。
[0046] 圖6是顯示由鋼制成的收集極在充電階段后的表面狀態(tài)的照片，W及，
[0047] 圖7是顯示由稠密的裡金屬制成的活性材料表面的照片。
【具體實施方式】
[0048] 下文參考圖1至圖4描述了根據(jù)本發(fā)明適用于可再充電的裡電池或鋼電池的陽極 室。
[0049] 該陽極室1包括固體電解質2、在固體電解質2上的收集極3W及活性材料4,所述活 性材料4介于固體電解質2和集極3之間且由裡金屬或鋼金屬制成。該活性材料4由裡金屬或 鋼金屬生長于運兩種組件之間而成，并與收集極3-起形成由裡金屬或鋼金屬制成的電極。
[0050] 陽極室1因其中收集極3由非晶態(tài)合金制成而具有新穎性。事實上，正如上文已提 到的，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)該收集極允許活性材料不是W非常稠密的形態(tài)來生長。
[0051] 之后，發(fā)明人希望在現(xiàn)有技術中找出收集極中的活性材料的運種不是W非常稠密 的形態(tài)生長的原因。W運種方式，發(fā)明人觀察到裡金屬的運種W不是非常稠密的形態(tài)的生 長特別發(fā)生在收集極(通常由鋼制成)沉積在固體電解質的情況中，在該情況下，裡金屬的 生長會出現(xiàn)裂縫(見圖6)。
[0052] 發(fā)明人假定運種W不是非常稠密的形態(tài)的生長事實上是由于在運些破裂區(qū)域內 裡金屬沒有任何約束限制并因此所具有的趨勢是W更不受控制方式制成。
[0053] 為了解釋裂縫的出現(xiàn)，發(fā)明人據(jù)此提出了一種假設：當裡金屬生長在收集極和固 體電解質之間時，會在同一直線上朝向固體電解質的收集極的表面上產生張力并導致破 裂。
[0054] 與晶態(tài)合金相反，非晶態(tài)合金由不規(guī)則的原子W平均和長程距離排列制成。在包 括陽極室的電池的充電期間，本發(fā)明由非晶態(tài)合金所制成的收集極3不會出現(xiàn)裂縫，使之避 免了活性材料W非稠密形態(tài)(纖維或孔的形態(tài))來生長。如果有顯著的壓力擠壓活性材料， 則能W可逆方式來產生形變（彈性形變）。事實上，非晶態(tài)合金的延伸率的最大相關系數(shù) (εγ)等于應力(OY)除W楊氏模量(E)，其值大于晶態(tài)金屬或合金的最大相關系數(shù)。
[0055] 所選的非晶態(tài)合金所具有的延伸率的最大相關系數(shù)(εγ)有利的是應大于1.8%。
[0056] 非晶態(tài)合金優(yōu)選包括不能與裡金屬一起形成合金的金屬，從由運種合金制成的收 集極3上電化學沉積裡金屬的過程中不會形成合金。因此，非晶態(tài)合金優(yōu)選包含在總量中小 于10%的娃、錫和銀原子數(shù)。
[0化7]該非晶態(tài)合金有利的是化xZri-x，其中X介于0.化至0.75，χ優(yōu)選為約等于0.4。
[0058]收集極3具有精細的良好層狀的形態(tài)，該層的厚度優(yōu)選為小于1微米。因此，收集極 3可具有柔性。
[0059]收集極3電連接著柔性電導體，該電導體由柔性金屬柵格(metallic grid)或金屬 層制成，該柵格優(yōu)選為由鋼制成的柔性柵格。該柔性金屬柵格覆蓋至少部分電流收集極，優(yōu) 選覆蓋全部電流收集極。為了提高電流收集極和電導體之間的電接觸，優(yōu)選在它們的接觸 區(qū)域涂敷銀漆。電導體有可能使收集極3電連接著陽極室外部的元件。
[0060]固體電解質2由傳導堿金屬陽離子的陶瓷材料制成，例如裡或鋼，優(yōu)選為裡。
[0061 ] 運種裡導電陶瓷材料是已知的，例如LIC-GC(日本化ara公司的裡離子導電玻璃陶 瓷）。例如，陶瓷的化學式為Lil-x(M，Ga，Al)x(Gel-yTiy)2-x(P04)3，其中M表示選自Nd、Sm、Eu、 0(1、化、〇7、化、6'、時1和化的一種或多種金屬，0知《0.8且0《7《1.0。運種形態(tài)的其它材料 也從文獻中可知，諸如化學式為Lii+xAlxTi2-x(P〇4)3的LATP，其記載于2010年J. S. Thokchom 和B.Kumar發(fā)表在《能源期刊》(J.化wer Sources)的第195卷第2870頁的文獻《The effects of cryst曰lliz曰tion p曰r曰meters on ionic conductivity of 曰 lithium 曰luminium germanium phosphate glass-ceramics》中，或化學式為Li?La3化2〇i2的]XZ，其記載于2007 年R.Murugan、V. Thangadurai和W. We卵ner發(fā)表在《Angew. Qiem. Int.Ed》的第46卷第7778頁 的文南犬《Fast Lithium Ion Conduction in Garnet-Type Li7La3Zr2〇i2》中。
[00創(chuàng)鋼導電陶瓷材料例如是化學式為化i-x化2SixP3-xOi2的材料，其中0《x《3。它們記 載于美國專利US6485622中W及N.Gasmi等人于1995年發(fā)表在《J. Sol-Gel Science and Technology》第4卷第3期第231-237頁的文獻《Comparison of Different Synthesis Methods for Nasicon Ceramics》中，并且該材料在署名為Nasicon的文獻中是公知的。
[0063] 固體電解質2優(yōu)選為具有膜的形態(tài)。其厚度依賴于另外兩個維度。膜的表面積越 大，厚度也越大，W便抵抗機械應力。此外，電池的電效率部分取決于電解質的特定阻抗，該 特定阻抗由公式表示為：
[0064] R=(r · e)/A,
[0065] 式中，r是電解質的電阻率，e是膜的厚度，A是其表面積。因此，通常在可能的情況 下試圖使用薄的固體電解質。膜的厚度有利的是介于30微米至500微米之間，優(yōu)選為介于50 微米至160微米間。運些厚度適于大于1mm2表面積，優(yōu)選為介于1mm2至400cm 2的表面積，更優(yōu) 選為介于4cm2至100cm2的表面積。
[0066] 陶瓷電解質2能涂覆在由生長活性材料所形成的至少一個表面上，尤其當該材料 由裡金屬制成時。例如，對于裡金屬的傳導，提到的有基于Li3N、Li3P、LiI、Li化、LiF或裡憐 氧氮(LiPON)的涂層5(例如參見X.化等人1997年發(fā)表在《J.Elec化ochem.Soc》第144卷第2 期第524頁的文獻）。對于鋼金屬的傳導，提到的有加入化2〇或鋼憐氧氮(化P0N)的棚娃酸鹽 玻璃（例如參見S. Qiun等人于2008年發(fā)表在《Proc. 124th Meeting Elechochem. Soc》第 195卷的會議論文）。
[0067] 在充電階段之后，活性材料4有利的是所具有的最大厚度介于50WI1和5mm之間，優(yōu) 選為介于100皿和500皿之間。
[0068] 陽極室1能包括密封且堅固的外殼6,其中具有固體電解質2、收集極3和活性材料 2。與朝向收集極3的面相對的固體電解質2的表面至少部分形成外殼6的外表面。外殼6能具 有任何允許置入電池的合適的形狀，例如圓柱形或平行六面體形。因此，外殼6和固體電解 質2限定了密封的內部空間。外殼6可由合成樹脂制成，優(yōu)選為由熱成型或冷成型樹脂制成。 該樹脂的化學性能不是關鍵，所提供的是它不能與包括在陽極室1中的組分W及使用該陽 極室的電池的元件進行可逆反應。例如，環(huán)氧樹脂、不飽和聚醋、酪醒樹脂、聚酷亞胺樹脂都 是合適的。
[0069] 因此，收集極3有利于幾乎覆蓋所有固體電解質2的表面但不是完全覆蓋，尤其是 為了避免使其和密封外殼6壁相接觸。事實上，如果活性材料在充電階段的最后具有相當大 的厚度，W及如果收集極3和外殼6的內壁相接觸，那么在充電階段生長活性材料4時，就會 由于收集極3遠離固體電解質2移動而產生形變和/或斷裂的風險。
[0070] 仍然在運種情況下，接著，陽極室1還能包括作用在收集極3上的彈性元件，W便使 其在固體電解質2方向上的受力，從而允許對活性材料4進行連續(xù)的壓縮。彈性元件可W是 一個或多個外殼6本身的壁或由諸如泡沫的彈性材料所制成的隔膜7。在第二種情況下，當 活性材料全部消耗完時，例如在放電的最后階段，由彈性材料所制成的隔膜占據(jù)殼中所有 留下的空間。
[0071] 例如，由彈性材料所制成的隔膜7由聚氯下締泡沫(poly(chlo;roprene)foam)(又 稱為氯下橡膠Neoprene?)制成，優(yōu)選為由化tcMnson公司所銷售的名為Bulat辟愈（特 別是Bulatex C166)的聚氯下締泡沫。另一個例子是由Plastiform公司所銷售的產品 Sylomer飯G，一種聚酸氨醋泡沫（poly(ether urethane)foam)。
[0072] 下文描述包括上文所述的陽極室的電池。
[0073] 除了陽極室，該電池還包括正電極W及可選的液體電解質。
[0074] 例如，正電極可W是空氣電極或使用硫的電極。
[0075] 當正電極是空氣電極時，其優(yōu)選地由能傳導電子的孔隙材料制成。該孔隙材料例 如是炭黑、基于儘或氧化鉆的催化劑、諸如HFP(全氣丙締11姑日門11〇1'〇91'〇9如6]16)或?1'陽(聚 四氣乙締 polytetrafluo;roethylene)的疏水性粘合劑W及諸如W儀網形態(tài)的收集極的電 流收集極的化合物。如國際專利申請W0 2010/128242A1所述，特別當電解質是液相時，可在 電極中加入離子導電聚合物。該聚合物起到防止液相電解質被空氣中所含的C〇2碳化的作 用。該疏水性粘合劑具有從粉狀物(powder)中生成機械性集成的多孔結構和具有足夠的疏 水性W便當電解質是液體時防止其貫穿電極的雙重功能，通過和碳晶粒的接觸可確保該粉 狀物的電流滲透。
[0076] 該電池例如是裡空氣電池或鋼空氣電池或者也可W是裡硫電池，或使用由裡金屬 或鋼金屬制成的陽極的任何電池。
[0077] 下文將參考圖5介紹上述陽極室的制造工藝方法。
[0078] 該工藝方法包括在固體電解質上沉積非晶態(tài)合金W便制成收集極，W及在固體電 解質和收集極之間生長由裡金屬或鋼金屬制成的活性材料，從而獲得陽極室。
[0079] 非晶態(tài)合金能通過陰極瓣射或離子束瓣射法沉積在固體電解質上。
[0080] 如果是陰極瓣射，所使用的祀材可W直接是需要沉積在固體電解質上的合金，該 材料可W是晶態(tài)或已經是非晶態(tài)的。作為變體，可W使用多個祀材，其最大數(shù)目是形成需要 沉積在固體電解質上的非晶態(tài)合金的金屬元素的數(shù)目。如果祀材數(shù)目少于形成非晶態(tài)合金 的金屬元素數(shù)目，則至少一個祀材由合金制成。金屬元素的定義解釋為包括所有過渡化學 元素 W及鋼。例如，祀材由晶態(tài)或非晶態(tài)合金CuZr制成。在另一例子中，使用兩個祀材，一個 由化制成，另一個由Zr制成。
[0081] 非晶態(tài)合金沉積在固體電解質上直至達到小于2WI1的厚度，厚度優(yōu)選為介于200nm 和400nm之間。
[0082] 活性材料生長在固體電解質和收集極之間的流程如下所述。固體電解質的非朝向 收集極的那一面被設置為與液體電解質至少部分相接觸，該液體電解質包含堿金屬離子， 所述堿金屬制成活性材料。接著，還原電勢施加在收集極和正電極之間，所述正電極浸沒在 包含堿金屬離子液體電解質中。在收集極和正電極之間維持足夠時間的還原電勢，W使活 性材料在固體電解質和收集極之間生長至所需的厚度。
[0083] 例如，如果活性材料由裡金屬制成，則液體電解質可W是LiOH，或者如果活性材料 由鋼金屬制成，則液體電解質可W是化OHsLiOH或化0H的溶度優(yōu)選為至少等于Imol/L且可 達到飽和溶度甚至更高。
[0084] 用于裡金屬或鋼金屬生長的正極可W是由金屬或合金所制成的電極，該金屬或合 金在所使用的液體電解質中是穩(wěn)定的且處于該液體電解質的離子氧化電勢。
[0085] 所施加的還原電勢在液體電解質中優(yōu)選維持在-3. IV和-3.6V之間，其參比電極為 HgMgO/KOH IM。事實上，該電勢的絕對值必須足夠高使堿離子還原成堿金屬。電流強度優(yōu) 選為介于0.1 mAh/cm2和lOOmAh/cm2之間。
[0086] 在涂層設置在固體電解質上的情況下，則在通過陰極瓣射沉積非晶態(tài)合金之前先 在固體電解質上沉積涂層。
[0087] 在陽極室具有外殼形式的情況下，該外殼可誘注在包括固體電解質、可選的涂層、 活性材料、收集極和可選的彈性材料制成的隔膜的組件的周圍。
【主權項】
1. 一種適用于可再充電的鋰電池或鈉電池的陽極室，所述陽極室包括： 固體電解質； 沉積在固體電解質上的收集極；以及， 由鋰金屬或鈉金屬制成的活性材料，所述活性材料生長在固體電解質和收集極之間， 以便與收集極一起形成由鋰金屬或鈉金屬所制成的電極， 其特征在于，所述收集極由非晶態(tài)合金制成。2. 根據(jù)權利要求1所述的陽極室，其特征在于，所述非晶態(tài)合金具有的延伸率的最大相 關系數(shù)大于1.8%。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的陽極室，其特征在于，所述非晶態(tài)合金包含在總量中小于 10 %的S i、Sn或Ag的數(shù)量。4. 根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的陽極室，其特征在于，所述非晶態(tài)合金為CUxZri- x， 其中X介于0.25至0.75。5. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的陽極室，其特征在于，所述收集極具有厚度小于1 微米精細的良好層狀的形態(tài)。6. 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的陽極室，其特征在于，所述固體電解質由陶瓷材 料制成。7. -種適用于制造可再充電鋰電池的陽極室的工藝方法，所述陽極室包括： 固體電解質； 沉積在固體電解質上收集極；以及， 活性材料由設置在固體電解質和收集極之間的鋰金屬或鈉金屬制成； 所述工藝方法包括如下步驟： 在固體電解質上沉積非晶態(tài)合金以便制成收集極； 在固體電解質和收集極之間生長由鋰金屬或鈉金屬制成的活性材料，從而獲得陽極 室。8. 根據(jù)權利要求7所述的工藝方法，其特征在于，所述非晶態(tài)合金通過陰極濺射法或離 子束濺射法沉積在固體電解質上。9. 根據(jù)權利要求7或8所述的工藝方法，其特征在于，所述非晶態(tài)合金為CUxZri-x，其中X 介于0.25至0.75。10. 根據(jù)權利要求7至9中任一項所述的工藝方法，其特征在于，所述活性材料通過電化 學沉積法生長在固體電解質和收集極之間。11. 根據(jù)權利要求7至10中任一項所述的工藝方法，其特征在于，所述固體電解質由陶 瓷材料制成。12. -種包括陰極、液體電解質和根據(jù)權利要求1至6中任一項所述陽極室的電池。
【文檔編號】H01M4/70GK106063007SQ201480071294
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2014年12月17日
【發(fā)明人】菲利普·史蒂文斯, 格韋納埃勒·陶薩因特, 勞倫特·皮埃奇, 菲利普·維納蒂厄
【申請人】法國電力公司, 國家科學研究中心