Cr308、Cr2O5及其結(jié)合。
10. 權(quán)利要求I的儲能器件，其還包括位于碳電極與金屬電極之間的負(fù)極隔膜。
11. 權(quán)利要求1的儲能器件，其中在運(yùn)行期間金屬電極與碳電極直接接觸。
12. 權(quán)利要求1的儲能器件，其中在器件的充電和放電過程中碳電極還包括金屬化的 碳。
13. 權(quán)利要求1的儲能器件，其中所述碳電極還包括插入其中、沉積于其上或插入其中 和沉積于其上的金屬離子。
14. 權(quán)利要求13的儲能器件，其中所述金屬離子包括鋰離子。
15. 鋰-硫儲能器件，其具有包含硫、硫化合物或硫和硫化合物的正極，所述正極通過 隔膜與雜化負(fù)極隔開，所述雜化負(fù)極包括與電連接至鋰金屬電極的碳電極，由此在碳電極 與鋰金屬電極之間產(chǎn)生等電勢，且還包括碳電極上的鋰化碳。
16. 權(quán)利要求15的鋰-硫儲能器件，其中所述碳電極包括選自石墨、硬碳、炭黑、碳纖 維、石墨稀的碳質(zhì)材料。
17. 權(quán)利要求15的鋰-硫儲能器件，其中所述鋰化碳包括LiC 6。
18. 權(quán)利要求15的鋰-硫儲能器件，其中所述硫化合物包括Li xSy，其中X為0至4,且 y為1至8。
19. 鋰離子儲能器件，其具有包含鋰插入材料的正極，所述正極通過隔膜與雜化負(fù)極隔 開，所述雜化負(fù)極包括與電連接至鋰金屬電極的碳電極，由此在碳電極與鋰金屬電極之間 產(chǎn)生等電勢，且還包括碳電極的鋰化碳。
20. 權(quán)利要求19的鋰離子儲能器件，其中所述碳電極包括選自石墨、硬碳、炭黑、碳纖 維、石墨稀及其結(jié)合的碳質(zhì)材料。
21. 權(quán)利要求20的鋰離子儲能器件，其中所述嵌鋰碳包括LiC 6。
22. 權(quán)利要求19的鋰離子儲能器件，其中所述鋰插入材料選自：Li 4_xMxTi5012(M = Mg、Al、Ba、Sr 或 Ta ;0 彡 x 彡 I)、MnO2' V205、V6O13' LiV3O8' Ι^Μ'Μ'-χΡΟ^Μ。1 或 Mc2= Fe、 Mn、Ni、Co、Cr 或 Ti ;0 彡 x 彡 I)、Li3V2_xMx(P04) 3(M = Cr、Co、Fe、Mg、Y、Ti、Nb 或 Ce ; 0彡叉彡1)、1^￥卩04卩、1^]^1!￡]^21_!￡0 2(]^1或^2=卩6、]\111、附、(：〇、0、11、]\%、八1 ;0彡叉彡1)、 LiMcixMc2yMc31IyO2 (MC1、MC2 或 Mc3=卩6、]^、附、(：〇、0、11、]\%或六1;0彡叉彡1;0彡7彡1)、 LiMn2^yXyO4(X = Cr.Al ggFe.O ^ y ^ I) aiNi〇.5_yXyMnL504(X = Fe.Cr.ZnaKMg.Ga.V gg Cu ;0 彡 y〈0. 5)、XLi2MnO3 · (1-x) LiMciyMc2zMc3卜口O2 (MC1、Mc2或 M C3= Mn、Ni、Co、Cr、Fe 或其 混合物；x = 〇· 3-0. 5 ;y 彡 0· 5 ;z 彡 0· 5)、Li2MSi04(M = Mn、Fe 或 Co)、Li2MS04(M = Mn、Fe 或 Co)、LiMSO4F (Fe、Mn 或 Co)、Li2_x (Fei_yMny) P2O7 (0 彡 y 彡 I)、Cr308、Cr2O5及其結(jié)合。
23. 運(yùn)行儲能器件的方法，所述儲能器件具有通過隔膜與雜化負(fù)極隔開的正極，所述方 法的特征在于，電連接碳電極與金屬電極，由此在碳電極與金屬電極之間產(chǎn)生等電勢。
24. 權(quán)利要求23的方法，其還包括用來自金屬電極的金屬使碳電極金屬化，由此形成 金屬化的碳。
25. 權(quán)利要求24的方法，其還包括通過碳電極的金屬化的碳從金屬電極中提取金屬離 子。
26. 權(quán)利要求24的方法，其中所述金屬化的碳包括LiC 6。
27. 權(quán)利要求23的方法，其還包括在碳電極中插入金屬離子、在碳電極上沉積金屬離 子，或在碳電極中插入金屬離子和在碳電極上沉積金屬離子。
28. 權(quán)利要求23的方法，其中所述正極包括硫和/或硫化合物且所述金屬電極包括鋰。
29. 權(quán)利要求28的方法，其中所述硫化合物包括Li xSy，其中X為0至4,且y為1至8。
30. 權(quán)利要求23的方法，其中所述正極包含鋰插入材料。
31. 權(quán)利要求30的方法，其中所述鋰插入材料選自：Li 4_xMxTi5012(M = Mg、Al、Ba、Sr 或丁&;0彡叉彡1)、]?11〇2、￥205、￥60 13、1^￥308、1^]^1!￡]^21_ !^04(]^1或^2=?6、]\111、附、(：〇、0或 Ti ;0 彡 x 彡 l)、Li3V2_xMx(P04) 3(M = Cr、Co、Fe、Mg、Y、Ti、Nb 或 Ce ;0 彡 x 彡 l)、LiVP04F、 LiMcixMcVxO2 (Mci或 MC2= Fe、Mn、Ni、Co、Cr、Ti、Mg、Al ;0 彡 X 彡 I)、LiM 'Μ'Μ'-χ-Α (MC1、 Mc2或 Mc3= Fe、Mn、Ni、Co、Cr、Ti、Mg 或 Al ;0 彡 x 彡 I ;0 彡 y 彡 I)、LiMn2_yXy04(X = Cr、 Al 或 Fe、0 彡 y 彡 1)、LiNi0 5_yXyMn1 504 (X = Fe、Cr、Zn、Al、Mg、Ga、V 或 Cu ;0 彡 y〈0. 5)、 XLi2MnO3 · (Ι-χΑ?Μ'Μ'Μ'ι^Ο^1、Mg2或 M G3= Mn、Ni、Co、Cr、Fe 或其混合物；x = 0· 3-0. 5 ;y 彡 0· 5 ;z 彡 0· 5)、Li2MSi04(M = Mn、Fe 或 Co)、Li2MS04(M = Mn、Fe 或 Co)、 LiMSO4F (Fe、Mn 或 Co)、Li2_x (Fei_yMny) P2O7 (0 彡 y 彡 I)、Cr308、Cr2O5及其結(jié)合。
32. 權(quán)利要求23的方法，其中所述碳電極包括選自石墨、硬碳、炭黑、碳纖維、石墨烯及 其結(jié)合的碳質(zhì)材料。
【專利摘要】具有雜化負(fù)極的儲能器件至少可解決活性材料消耗和負(fù)極鈍化——常規(guī)電池所具有的特征——的問題。儲能器件各自具有通過隔膜與雜化負(fù)極隔開的正極。所述雜化負(fù)極包括與連接至金屬電極的碳電極，由此在碳電極與金屬電極之間產(chǎn)生等電勢。
【IPC分類】H01M4-583, H01M4-38, H01M10-05, H01M4-02
【公開號】CN104521034
【申請?zhí)枴緾N201380033813
【發(fā)明人】J·劉, J·肖, C·黃
【申請人】巴特爾紀(jì)念研究院
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2013年1月8日
【公告號】CA2876568A1, EP2865032A1, US20130344354, WO2014003825A1