專利名稱：用于制造其內(nèi)具有至少一個(gè)功能梯度的電極的方法和系統(tǒng)以及由此得到的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及電池組電極制造，優(yōu)選鋰離子電池組電極制造，的領(lǐng)域。本發(fā)明大體上涉及能量?jī)?chǔ)存、電池組、鋰離子(Li離子)電池組、先進(jìn)交通工具技術(shù)以及減少對(duì)外國(guó)石油產(chǎn)品的國(guó)家依賴的領(lǐng)域。本發(fā)明還涉及用于將一個(gè)或多個(gè)涂層施用于基材的表面的制造系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及能量效率以及環(huán)境保護(hù)的領(lǐng)域。背景鋰離子電池在目前的高技術(shù)領(lǐng)域中起重要作用。擴(kuò)展到新的市場(chǎng)，鋰離子電池提供以在與傳統(tǒng)的鉛酸、鎳金屬酸酐或鎳鎘電池相比時(shí)的相對(duì)輕質(zhì)和緊湊形式的高能量容量 /高功率輸出的前景。二次電池，也被稱為可充電電池，通常包括以下的八個(gè)部件1)正極集流體；2)與正極集流體電連通的正極；3)負(fù)極集流體；4)與負(fù)極集流體電連通的負(fù)極；5)隔板，其被定位在負(fù)極和正極之間以防止它們直接接觸，隔板是離子可滲透的和不導(dǎo)電的；6)電解質(zhì)鹽；7)能夠溶解電解質(zhì)鹽的溶劑；以及，8)用于容納和保護(hù)上述七個(gè)部分的殼體。鋰離子電池對(duì)于便攜式電子設(shè)備和手持式動(dòng)力工具是非常普遍的。對(duì)鋰離子電池的日益增長(zhǎng)的關(guān)注已經(jīng)在運(yùn)輸行業(yè)中出現(xiàn)，以力圖通過改進(jìn)交通工具燃料效率減少排放和對(duì)外國(guó)的油類來源的依賴。鋰離子電池典型地通過分別使用正極和負(fù)極材料涂覆鋁箔和銅箔被制造。為了形成電池，電極與在其之間的隔板匹配，且正極材料和負(fù)極材料面向隔板。隔板典型地是一個(gè)或三個(gè)聚合物片材，其是離子多孔的并且是不導(dǎo)電的。電極禁止接觸，否則可能引起電極之間的電短路，這可能導(dǎo)致熱耗散。現(xiàn)有技術(shù)的電極是同質(zhì)的基質(zhì)，包括活性材料顆粒、導(dǎo)電顆粒以及任選地粘合劑聚合物。顆粒和其他成分在溶劑中共混以形成漿料。然后漿料被涂覆至載體(通常是集流體箔)上，經(jīng)常通過卷至卷涂覆工藝。流行的涂覆工藝包括刮刀涂覆，其中刀片在載體材料運(yùn)動(dòng)(通常垂直于刮刀的長(zhǎng)度)時(shí)被保持在距載體材料給定的距離處。漿料被供入至刮刀和載體材料的上游側(cè)，當(dāng)其行進(jìn)經(jīng)過刮刀時(shí)，其占據(jù)材料的與刮刀至載體材料的表面的距離相關(guān)的厚度。典型地，現(xiàn)有技術(shù)的電極被在單一的涂覆步驟中涂覆，因?yàn)槭褂霉蔚兜亩鄠€(gè)涂覆步驟可以導(dǎo)致分層和不規(guī)則的涂層厚度。所得到的電極具有遍及電極整個(gè)厚度的均一的組成。蓄電池容量部分地取決于每平方單位面積的電極載體所施用的涂層的量。涂層的密度經(jīng)常通過在沉積和干燥之后壓延電極被增加。因?yàn)殡姌O被在一個(gè)步驟中制造，所以現(xiàn)有技術(shù)的電極的整個(gè)厚度因此經(jīng)受相同量的壓縮力。因此，現(xiàn)有技術(shù)的電極和由此得到的電池具有限制，其中電極密度是在電極的相對(duì)于電極載體表面的上區(qū)域和下區(qū)域之間的密度的折衷?，F(xiàn)有技術(shù)的電極并不優(yōu)化電極的不同區(qū)域中的致密化。此外，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的電極被從單一的漿料鑄造，所以電極的在不同的區(qū)域中的組成是均一的。再次地，現(xiàn)有技術(shù)電極并不優(yōu)化電極的不同區(qū)域中的組成。區(qū)域可以被沿著X、y或Z軸或其任何組合分布。據(jù)此，存在對(duì)用于制造電極的方法以及由此得到的歸因于上文提到的參數(shù)的優(yōu)化而具有改進(jìn)性能的電極的需要，上文提到的參數(shù)包括但不限于在電極內(nèi)的X維度、y維度和z維度中的任何一個(gè)或組合中的在電極內(nèi)的不同區(qū)域之間的電極組成、結(jié)構(gòu)、組織以及本文公開的其他參數(shù)。為此，還存在對(duì)用于迅速地篩選其內(nèi)具有在電極內(nèi)的X維度、y維度和z維度中的任何一個(gè)或組合中的在電極內(nèi)的不同區(qū)域之間的電極組成、結(jié)構(gòu)、組織以及本文公開的其他參數(shù)的差異的電極的高處理量篩選方法和裝置的需要。
發(fā)明概述本發(fā)明提供生產(chǎn)歸因于在電極內(nèi)的X維度、y維度和z維度中的任何一個(gè)或組合中的在電極內(nèi)的不同區(qū)域之間的電極組成、結(jié)構(gòu)、組織的優(yōu)化而具有改進(jìn)性能的電極的方法和裝置。本發(fā)明還提供用于迅速地篩選其內(nèi)具有在電極內(nèi)的X維度、y維度和Z維度中的任何一個(gè)維度或組合中的在電極內(nèi)的不同區(qū)域之間的電極組成、結(jié)構(gòu)、組織以及本文公開的其他參數(shù)的差異的電極的高處理量篩選方法和裝置。在一個(gè)方面，本發(fā)明提供電極，包括多個(gè)層，每個(gè)層包括能夠可逆地儲(chǔ)存離子的活性材料顆粒；以及導(dǎo)電顆粒，其中所述多個(gè)層具有至少一個(gè)在功能上與至少一個(gè)其他層不同的層。在某些實(shí)施方案中，層之間的所述功能上的不同是每個(gè)層的成分的組成、結(jié)構(gòu)和組織上的差異。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述導(dǎo)電顆粒可以包括以下中的一種或組合巴基球；富勒烯；碳；炭黑；科琴碳黑；碳納米結(jié)構(gòu)；碳納米管；碳納米球；碳纖維；石墨；石墨烯；石墨片；石墨納米顆粒；以及馬鈴薯石墨(potato graphite)。在某些實(shí)施方案中，所述功能上的不同可以包括以下中的一個(gè)或組合組成的差異；組織的差異；結(jié)構(gòu)的差異；組成的差異和結(jié)構(gòu)的差異；組成的差異和組織的差異；結(jié)構(gòu)的差異和組織的差異；組成的差異、結(jié)構(gòu)的差異和組織的差異。 在某些實(shí)施方案中，至少一個(gè)層可以具有比至少一個(gè)其他層大的電阻抗或具有比至少一個(gè)其他層大的電阻或兩者。在某些實(shí)施方案中，至少一個(gè)層可以比至少一個(gè)其他層是更離子可滲透的。在某些實(shí)施方案中，至少一個(gè)層可以具有比至少一個(gè)其他層大的離子儲(chǔ)存容量。 在某些實(shí)施方案中，所述電極還可以包括所述多個(gè)層中的至少兩個(gè)，其中至少一個(gè)層可以包含比至少一個(gè)其他層多的粘合劑聚合物。在某些實(shí)施方案中，至少一個(gè)層可以包括比至少一個(gè)其他層多的導(dǎo)電顆粒，或至少一個(gè)層可以包括比至少一個(gè)其他層多的活性材料顆粒，或兩者。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆?？梢园?，或所述活性材料顆?？梢园卿嚱饘?，或所述活性材料顆?？梢园嚭头卿嚱饘賰烧?。在某些實(shí)施方案中，所述非鋰金屬可以是以下中的一種或組合鋁；鉻；鈷；鐵；鎳；鎂；錳；鑰；鈦；以及釩。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆?？梢园x自由以下組成的組的金屬的氧化物鋁；鉻；鈷； 鐵；鎳；鎂；錳；鑰；鈦；以及釩。在高度優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述活性材料還可以包括磷酸鐵或磷酸鐵鋰。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆?？梢园阡囯x子二次電池中使用的常規(guī)的正極活性材料。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆粒可以包含鋰-過渡金屬-磷酸鹽化合物，或所述活性材料顆粒可以包含LiCoO2,或其中所述活性材料顆?？梢园琇iNiO2,或所述活性材料顆粒可以包含LiMn2O4，或其組合。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆粒可以包含被選自由以下組成的組的材料摻雜的鋰-過渡金屬-磷酸鹽化合物金屬、類金屬和鹵素， 在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆?？梢园蠙焓Y(jié)構(gòu)LiMPO4化合物，其中M選自由以下組成的金屬的組釩、鉻、錳、鐵、鈷以及鎳。在某些實(shí)施方案中，所述橄欖石結(jié)構(gòu)LiMPO4 化合物可以具有帶缺陷的鋰位點(diǎn)，所述缺陷通過金屬或類金屬的加入被彌補(bǔ)。在某些實(shí)施方案中，所述橄欖石結(jié)構(gòu)LiMPO4K合物可以被在所述金屬位點(diǎn)處摻雜。在某些實(shí)施方案中， 所述橄欖石結(jié)構(gòu)LiMPO4化合物可以在所述氧位點(diǎn)缺陷處通過鹵素的加入被摻雜。在某些實(shí)施方案中，所述層中的至少一個(gè)包括具有大于10m2/g的氮吸附 Brunauer-Emmett-Teller (BET)法表面積的活性材料顆粒，或其中所述活性材料顆粒具有大于BET20m2/g的氮吸附BET法表面積，或其中所述活性材料顆粒具有大于10m2/g的氮吸附BET法表面積，或其中所述活性材料顆粒具有大于15m2/g的氮吸附BET法表面積，或其中所述活性材料顆粒具有大于20m2/g的氮吸附BET法表面積，或其中所述活性材料顆 粒具有大于30m2/g的氮吸附BET法表面積。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料包括選自包括以下的組的負(fù)極活性材料 碳; 石墨；被石墨包覆的石墨；石墨烯；介孔碳微珠；碳納米管；硅；多孔硅；納米結(jié)構(gòu)硅；納米級(jí)硅；微米級(jí)硅；含硅的合金；被碳涂覆的硅；被碳納米管涂覆的硅；錫；含有錫的合金；介觀碳微珠；以及Li4Ti5O1215在某些實(shí)施方案中，所述層可以具有選自由以下組成的厚度的組的平均厚度約 lum；^]2ym；^]3ym ；0tl 4ym；^]5ym；^]6ym ；0tl 7ym；^]8ym；^]9ym ；0tl 10 μ m ；^J Ilym ;約 12 μ m ;約 13 μ m ;約 14 μ m ;約 15 μ m ;約 16 μ m ;約 17 μ m ;約 18 μ m ;約 19 μ m ;約 20 μ m ;約 21 μ m ;約 22 μ m ;約 23 μ m ;約 24 μ m ;約 25 μ m ;約 26 μ m ;約 27 μ m ;約 28 μ m ;約 39 μ m ;約 30 μ m ;約 31 μ m ;約 32 μ m ;約 33 μ m ;約 34 μ m ;約 35 μ m ;約 36 μ m ;約 37 μ m ;約 38 μ m ;約 39 μ m ;約 40 μ m ;約 41 μ m ;約 42 μ m ;約 43 μ m ;約 44 μ m ;約 45 μ m ;約 46 μ m ;約 47 μ m ;約 48 μ m ;約 49 μ m ;約 50 μ m ;約 51 μ m ;約 52 μ m ;約 53 μ m ;約 54 μ m ;約 55 μ m ;約 56 μ m ;約 57 μ m ;約 58 μ m ;約 59 μ m ;約 60 μ m ;約 61 μ m ;約 62 μ m ;約 63 μ m ;約 64 μ m ;約 65 μ m ;約 66 μ m ;約 67 μ m ;約 68 μ m ;約 69 μ m ;約 70 μ m ;約 71 μ m ;約 72 μ m ;約 73 μ m ;約 74 μ m ;約 75 μ m ;約 76 μ m ;約 77 μ m ;約 78 μ m ;約 79 μ m ;約 80 μ m ;約 81 μ m ;約 82 μ m ;約 83 μ m ;約 84 μ m ;約 85 μ m ;約 86 μ m ;約 87 μ m ;約 88 μ m ;約 89 μ m ;約 90 μ m ;約 91 μ m ;約 92 μ m ； 93 μ m ； 94 μ m ； 95 μ m ； 96 μ m ； 97 μ m ； 98 μ m ； 99 μ m ； 100 μ m ；約 101 μ m ;約 102 μ m ;約 103 μ m ;約 104 μ m ;約 105 μ m ;約 106 μ m ;約 107 μ m ;約 108 μ m ； 約 109 μ m ;約 110 μ m ;約 Ilium;約 112 μ m ;約 113 μ m ;約 114 μ m ;約 115 μ m ;約 116 μ m ； 約 117 μ m ;約 118 μ m ;約 119 μ m ;約 120 μ m ;約 121 μ m ;約 122 μ m ;約 123 μ m ;約 124μ m ; 約 125 μ m ;約 126 μ m ;約 127 μ m ;約 128 μ m ;約 129 μ m ;約 130 μ m ;約 131 μ m ;約 132 μ m ； 約 133 μ m ;約 134 μ m ;約 135 μ m ;約 136 μ m ;約 137 μ m ;約 138 μ m ;約 139 μ m ;約 140 μ m ； 約 141 μ m ;約 142 μ m ;約 143 μ m ;約 144 μ m ;約 145 μ m ;約 146 μ m ;約 147 μ m ;約 148 μ m ； 約 149 μ m ;約 150 μ m ;約 151 μ m ;約 152 μ m ;約 153 μ m ;約 154 μ m ;約 155 μ m ;約 156 μ m ； 約 157 μ m ;約 158 μ m ;約 159 μ m ;約 160 μ m ;約 161 μ m ;約 162 μ m ;約 163 μ m ;約 164 μ m ； 約 165 μ m ;約 166 μ m ;約 167 μ m ;約 168 μ m ;約 169 μ m ;約 170 μ m ;約 171 μ m ;約 172 μ m ； 約 173 μ m ;約 174 μ m ;約 175 μ m ;約 176 μ m ;約 177 μ m ;約 178 μ m ;約 179 μ m ;約 180 μ m ； 約 181 μ m ;約 182 μ m ;約 183 μ m ;約 184 μ m ;約 185 μ m ;約 186 μ m ;約 187 μ m ;約 188 μ m ； 約 189 μ m ;約 190 μ m ;約 191 μ m ;約 192 μ m ;約 193 μ m ;約 194 μ m ;約 195 μ m ;約 196 μ m ； 約 197 μ m ;約 198 μ m ;約 199 μ m ;約 200 μ m ;約 201 μ m ;約 202 μ m ;約 203 μ m ;約 204 μ m ； 約 205 μ m ;約 206 μ m ;約 207 μ m ;約 208 μ m ;約 209 μ m ;約 210μπι;約 211μπι;約 212 μ m ； 約 213 μ m ;約 214 μ m ;約 215 μ m ;約 216 μ m ;約 217 μ m ;約 218 μ m ;約 219 μ m ;約 220 μ m ； 約 221 μ m ;約 222 μ m ;約 223 μ m ;約 224 μ m ;約 225 μ m ;約 226 μ m ;約 227 μ m ;約 228 μ m ； 約 239 μ m ;約 230 μ m ;約 231 μ m ;約 232 μ m ;約 233 μ m ;約 234 μ m ;約 235 μ m ;約 236 μ m ； 約 237 μ m ;約 238 μ m ;約 239 μ m ;約 240 μ m ;約 241 μ m ;約 242 μ m ;約 243 μ m ;約 244 μ m ; 約 245 μ m ;約 246 μ m ;約 247 μ m ;約 248 μ m ;約 249 μ m ;約 250 μ m ;約 251 μ m ;約 252 μ m ； 約 253 μ m ;約 254 μ m ;約 255 μ m ;約 256 μ m ;約 257 μ m ;約 258 μ m ;約 259 μ m ;約 260 μ m ； 約 261 μ m ;約 262 μ m ;約 263 μ m ;約 264 μ m ;約 265 μ m ;約 266 μ m ;約 267 μ m ;約 268 μ m ； 約 269 μ m ;約 270 μ m ;約 271 μ m ;約 272 μ m ;約 273 μ m ;約 274 μ m ;約 275 μ m ;約 276 μ m ; 約 277 μ m ;約 278 μ m ;約 279 μ m ;約 280 μ m ;約 281 μ m ;約 282 μ m ;約 283 μ m ;約 284 μ m ； 約 285 μ m ;約 286 μ m ;約 287 μ m ;約 288 μ m ;約 289 μ m ;約 290 μ m ;約 291 μ m ;約 292 μ m ； 約 293 μ m ;約 294 μ m ;約 295 μ m ;約 296 μ m ;約 297 μ m ;約 298 μ m ;約 299 μ m ;約 300 μ m。
在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆?？梢跃哂蟹秶鷱募s20mn至約20 μ m的橫截面尺寸。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆?？梢跃哂蟹秶谝韵碌姆秶臋M截面尺寸 約Inm至約IOnm ;約IOnm至約20nm ;約20nm至約30nm ;約30nm至約40nm ;約40nm至約 50nm ;約 50nm 至約 60nm ;約 60nm 至約 70nm ;約 70nm 至約 80nm ;約 80nm 至約 90nm ;約 90nm 至約 IOOnm;約 IOOnm 至約 IlOnm;約 IlOnm 至約 120nm ;約 120nm 至約 130nm ;約 130nm 至約 140nm ;約 140nm 至約 150nm ;約 150nm 至約 160nm ;約 160nm 至約 170nm ;約 170nm 至約 180nm ;約 180nm 至約 190nm ;約 190nm 至約 200nm ;約 5nm 至約 IOnm ;約 IOnm 至約 15nm ； 約15nm至約20nm ;約20nm至約25nm ;約25nm至約30nm ;約30nm至約35nm ;約35nm至約 40nm ;約 40nm 至約 45nm ;約 45nm 至約 50nm ;約 50nm 至約 55nm ;約 55nm 至約 60nm ;約 60nm 至約65nm ;約65nm至約70nm ;約70nm至約75nm ;約75nm至約80nm ;約80nm至約85nm ； 約 85nm 至約 90nm ;約 90nm 至約 95nm ;約 95nm 至約 IOOnm ;約 IOOnm 至約 105nm ;約 105nm 至約 IlOnm;約 IlOnm 至約 115nm;約 115nm 至約 120nm ;約 120nm 至約 125nm ;約 125nm 至約 130nm ；約 130nm 至約 135nm ；約 135nm 至約 140nm ；約 140nm 至約 145nm ；約 145nm 至約 150nm ；約 150nm 至約 155nm ；約 155nm 至約 160nm ；約 160nm 至約 165nm ；約 165nm 至約 170nm ;約 170nm 至約 175nm ;約 175nm 至約 180nm ;約 185nm 至約 190nm ;約 190nm 至約 195nm ;約 195nm 至約 200nm ;約 Onm 至約 50nm ;約 IOnm 至約 60nm ;約 20nm 至約 70nm ;約 30nm至約80nm ;約40nm至約90nm ;約50nm至約IOOnm ;約60nm至約IlOnm ;約70nm至約 120nm ;約80歷至約 130nm ;約90歷至約 140nm ;約 IOOnm 至約 150nm ;約 I IOnm 至約 160nm ； 約 120nm 至約 170nm ;約 130nm 至約 180nm ;約 140nm 至約 190nm ;約 150nm 至約 200nm ;約 160nm 至約 210nm ;約 170nm 至約 220nm ;約 180nm 至約 230nm ;約 190nm 至約 240nm ;約 240nm 至約 I. O μ m ; I. O μ m 至約 10 μ m ;約 10 μ m 至約 100 μ m ；以及，約 100 μ m 至約 250 μ m。在某些實(shí)施方案中，所述電極還可以包括集流體，其具有第一側(cè)和第二側(cè)；以及第一電極，其包括多個(gè)層，每個(gè)層包括能夠可逆地儲(chǔ)存離子的活性材料顆粒；以及導(dǎo)電顆粒，其中所述多個(gè)層具有至少一個(gè)在功能上與至少一個(gè)其他層不同的層，其中所述第一電極被附接于所述集流體的所述第一側(cè)和/或與所述集流體的所述第一側(cè)電連通。 在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆?？梢跃哂蟹秶谝泽w積計(jì)約20%至約 30%的孔體積分?jǐn)?shù)。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆?？梢跃哂芯哂羞x自以下的范圍中的一個(gè)或組合的范圍的孔體積分?jǐn)?shù)范圍為約1%至約10%;范圍為約1%至約5%;范圍為約5%至約10% ;范圍為約10%至約15% ;范圍為約10%至約20% ;范圍為約15%至約 20% ;范圍為約20%至約25% ;范圍為約20%至約30% ;范圍為約25%至約30% ;范圍為約30%至約35% ;范圍為約30%至約40% ;范圍為約35%至約40% ;范圍為約40%至約 45% ;范圍為約40% ο至約50% ;范圍為約45%至約50% ;范圍為約50%至約55% ;范圍為約50%至約60% ;范圍為約55%至約60% ;范圍為約60%至約65% ;范圍為約60%至約70% ;范圍為約65%至約70% ;范圍為約70%至約75% ;范圍為約70%至約80% ;范圍為約75%至約80% ;范圍為約80%至約85% ;范圍為約80%至約90% ;范圍為約85%至約90% ;范圍為約90%至約95% ;范圍為約90%至約95% ;范圍為約95%至約97%。在某些實(shí)施方案中，所述電極可以具有范圍在以下的裝填密度約O. 5mg/cm2至約 I. Omg/cm2 ；I. Omg/cm2 至約 2. Omg/cm2 ;或約 I. 5mg/cm2 至約 2. 5mg/cm2 ;或約 2. Omg/cm2 至約 2. 5mg/cm2 ;或約 2. Omg/cm2 至約 3. Omg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 3. Omg/cm2 ;或約 2. Omg/ cm2 至約 4. Omg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 5. Omg/cm2 ;或約 3. Omg/cm2 至約 5. Omg/cm2 ；或約 4. 5mg/cm2 至約 5. Omg/cm2 ;或約 5. Omg/cm2 至約 IOmg/cm2 ;或約 6. Omg/cm2 至約 7. Omg/ cm2 ;或約 7. Omg/cm2 至約 8. Omg/cm2 ;或約 8. Omg/cm2 至約 9. Omg/cm2 ;或約 9. Omg/cm2 至約 IOmg/cm2 ;或約 10mg/cm2 至約 llmg/cm2 ;或約 llmg/cm2 至約 12mg/cm2 ;或約 12mg/cm2 至約 13mg/cm2 ;或約 13mg/cm2 至約 14mg/cm2 ;或約 14mg/cm2 至約 15mg/cm2 ;或約 15mg/cm2 至約 20mg/cm2 ;或約 20mg/cm2 至約 30mg/cm2 ;或約 30mg/cm2 至約 40mg/cm2 ;或約 40mg/cm2 至約 50mg/cm2 ;或約 I. 5mg/cm2 至約 3. 5mg/cm2 ;或約 2. Omg/cm2 至約 4. 5mg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 8. Omg/cm2 ;約 5. Omg/cm2 至約 8. Omg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 5. Omg/cm2 ;或約 3. Omg/ cm2 至約 5. Omg/cm2 ;或約 I. 5mg/cm2 至約 3. 5mg/cm2 ;或約 2. Omg/cm2 至約 4. 5mg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 8. Omg/cm2 ;約 5. Omg/cm2 至約 8. Omg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 20mg/cm2 ;或約 I. 5mg/cm2 至約 25mg/cm2 ;或約 2. Omg/cm2 至約 25mg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 25mg/cm2 ； 或約 I. Omg/cm2 至約 30mg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 35mg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 40mg/ cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 50mg/cm2 ;或約 15mg/cm2 至約 35mg/cm2 ;或約 20mg/cm2 至約 45mg/ cm2 ;或約10mg/cm2至約80mg/cm2 ;約50mg/cm2至約80mg/cm2。在某些實(shí)施方案中，所述電極可以具有范圍從約llmg/cm2至約15mg/cm2的裝填密度。在某些實(shí)施方案中，所述電極具有約12. 5mg/cm2至約15mg/cm2的裝填密度。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆?？梢园哂惺絃ixM' yM" #04的橄欖石鋰金屬磷酸鹽材料，其中M'包括選自由以下組成的組的金屬錳以及鐵，其中M"包括選自由以下組成的組的金屬猛；鈷；以及鎳，其中M'與Μ"不同，并且，其中X大于或等于0， 并且X小于或等于I. 2 ；y大于或等于O. 7，并且y小于或等于O. 95 ;z大于或等于O. 02，并且z大于或等于O. 3 ;并且y和z的和大于或等于O. 8，并且y和z的和小于或等于I. 2。在某些實(shí)施方案中，z可以大于或等于O. 02，并且z可以小于或等于O. 1，或y和z的和可以等于I。在某些實(shí)施方案中，M'可以是鐵，并且z可以大于或等于O. 02，并且z可以小于或等于O. 1，或y和z的和可以等于I。在某些實(shí)施方案中，y和z的和可以大于或等于O. 8， 并且y和z的和可以小于或等于I。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆?？梢园哂蠰ihMPO4的總體組成的鋰過渡金屬磷酸鹽材料，其中M包括選自由鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷以及鎳組成的組的至少一種第一過渡系金屬，并且其中在使用中X的范圍從O至I。在某些實(shí)施方案中，M可以是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在X的范圍從約O. I至約O. 3時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。在某些實(shí)施方案中，M可以是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在室溫下，在X具有選自以下的范圍中的一個(gè)或組合時(shí)的范圍形成穩(wěn)定的固溶體約O至約O. 15 ;約O. 00至約O. 01 ;約O. 00至約O. 02 ； 約O. 00至約O. 03 ;約O. 00至約O. 04 ;約O. 00至約O. 05 ;約O. 00至約O. 06 ;約O. 00至約 O. 07 ;約 O. 00 至約 O. 08 ;約 O. 00 至約 O. 09 ;約 O. 00 至約 O. 10 ;約 O. 00 至約 O. 11 ;約 O. 00 至約O. 12 ;約O. 00至約O. 13 ;約O. 00至約O. 14 ;約O. 00至約O. 15 ;約O. 00至約O. 16 ； 約O. 00至約O. 17 ;約O. 00至約O. 18 ;約O. 00至約O. 19 ;約O. 00至約O. 20 ;約O. 00至約 O. 21 ;約 O. 00 至約 O. 22 ;約 O. 00 至約 O. 23 ;約 O. 00 至約 O. 24 ;約 O. 00 至約 O. 25 ;約 O. 00 至約O. 26 ;約O. 00至約O. 27 ;約O. 00至約O. 28 ;約O. 00至約O. 29 ;約O. 00至約O. 30 ； 約O. 00至約 O. 31 ;約O. 00至約O. 32 ;約O. 00至約O. 33 ;約O. 00至約O. 34 ;約O. 00至約 O. 35 ;約 O. 00 至約 O. 36 ;約 O. 00 至約 O. 37 ;約 O. 00 至約 O. 38 ;約 O. 00 至約 O. 39 ;約 O. 00 至約O. 40 ;約O. 00至約O. 41 ;約O. 00至約O. 42 ;約O. 00至約O. 43 ;約O. 00至約O. 44 ； 約O. 00至約O. 45 ;約O. 00至約O. 46 ;約O. 00至約O. 47 ;約O. 00至約O. 48 ;約O. 00至約 O. 49 ;約 O. 00 至約 O. 50 ;約 O. 00 至約 O. 51 ;約 O. 00 至約 O. 52 ;約 O. 00 至約 O. 53 ;約 O. 00 至約O. 54 ;約O. 00至約O. 55 ;約O. 00至約O. 56 ;約O. 00至約O. 57 ;約O. 00至約O. 58 ； 約O. 00至約O. 59 ;約O. 00至約O. 60 ;約O. 00至約O. 61 ;約O. 00至約O. 62 ;約O. 00至約 O. 63 ;約 O. 00 至約 O. 64 ;約 O. 00 至約 O. 65 ;約 O. 00 至約 O. 66 ;約 O. 00 至約 O. 67 ;約 O. 00 至約O. 68 ;約O. 00至約O. 69 ;約O. 00至約O. 70 ;約O. 00至約O. 71 ;約O. 00至約O. 72 ； 約O. 00至約O. 73 ;約O. 00至約O. 74 ;約O. 00至約O. 75 ;約O. 00至約O. 76 ;約O. 00至約 O. 77 ;約 O. 00 至約 O. 78 ;約 O. 00 至約 O. 79 ;約 O. 00 至約 O. 80 ;約 O. 00 至約 O. 81 ;約 O. 00 至約O. 82 ;約O. 00至約O. 83 ;約O. 00至約O. 84 ;約O. 00至約O. 85 ;約O. 00至約O. 86 ； 約O. 00至約O. 87 ;約O. 00至約O. 88 ;約O. 00至約O. 89 ;約O. 00至約O. 90 ;約O. 00至約 O. 91 ;約 O. 00 至約 O. 92 ;約 O. 00 至約 O. 93 ;約 O. 00 至約 O. 94 ;約 O. 00 至約 O. 95 ;約 O. 00 至約O. 96 ;約O. 00至約O. 97 ;約O. 00至約O. 98 ;約O. 00至約O. 99 ;約O. 00至約O. 10 ； 約O. 10至約O. 11 ;約O. 10至約O. 12 ;約O. 10至約O. 13 ;約O. 10至約O. 14 ;約O. 10至約O. 15 ;約 O. 10 至約 O. 16 ;約 O. 10 至約 O. 17 ;約 O. 10 至約 O. 18 ;約 O. 10 至約 O. 19 ;約 O. 10 至約O. 20 ;約O. 10至約O. 21 ;約O. 10至約O. 22 ;約O. 10至約O. 23 ;約O. 10至約O. 24 ； 約O. 10至約O. 25 ;約O. 10至約O. 26 ;約O. 10至約O. 27 ;約O. 10至約O. 28 ;約O. 10至約 O. 29 ;約 O. 10 至約 O. 30 ;約 O. 10 至約 O. 31 ;約 O. 10 至約 O. 32 ;約 O. 10 至約 O. 33 ;約 O. 10 至約O. 34 ;約O. 10至約O. 35 ;約O. 10至約O. 36 ;約O. 10至約O. 37 ;約O. 10至約O. 38 ； 約O. 10至約O. 39 ;約O. 10至約O. 40 ;約O. 10至約O. 41 ;約O. 10至約O. 42 ;約O. 10至約 O. 43 ;約 O. 10 至約 O. 44 ;約 O. 10 至約 O. 45 ;約 O. 10 至約 O. 46 ;約 O. 10 至約 O. 47 ;約 O. 10 至約O. 48 ;約O. 10至約O. 49 ;約O. 10至約O. 50 ;約O. 10至約O. 51 ;約O. 10至約O. 52 ； 約O. 10至約O. 53 ;約O. 10至約O. 54 ;約O. 10至約O. 55 ;約O. 10至約O. 56 ;約O. 10至約 O. 57 ;約 O. 10 至約 O. 58 ;約 O. 10 至約 O. 59 ;約 O. 10 至約 O. 60 ;約 O. 10 至約 O. 61 ;約 O. 10 至約O. 62 ;約O. 10至約O. 63 ;約O. 10至約O. 64 ;約O. 10至約O. 65 ;約O. 10至約O. 66 ； 約O. 10至約O. 67 ;約O. 10至約O. 68 ;約O. 10至約O. 69 ;約O. 10至約O. 70 ;約O. 10至約 O. 71 ;約 O. 10 至約 O. 72 ;約 O. 10 至約 O. 73 ;約 O. 10 至約 O. 74 ;約 O. 10 至約 O. 75 ;約 O. 10 至約O. 76 ; 約O. 10至約O. 77 ;約O. 10至約O. 78 ;約O. 10至約O. 79 ;約O. 10至約O. 80 ； 約O. 10至約O. 81 ;約O. 10至約O. 82 ;約O. 10至約O. 83 ;約O. 10至約O. 84 ;約O. 10至約 O. 85 ;約 O. 10 至約 O. 86 ;約 O. 10 至約 O. 87 ;約 O. 10 至約 O. 88 ;約 O. 10 至約 O. 89 ;約 O. 10 至約O. 90 ;約O. 10至約O. 91 ;約O. 10至約O. 92 ;約O. 10至約O. 93 ;約O. 10至約O. 94 ； 約O. 10至約O. 95 ;約O. 10至約O. 96 ;約O. 10至約O. 97 ;約O. 10至約O. 98 ;約O. 10至約 O. 99 ;約 O. 10 至約 I. 00 ;約 O. 20 至約 O. 21 ;約 O. 20 至約 O. 22 ;約 O. 20 至約 O. 23 ;約 O. 20 至約O. 24 ;約O. 20至約O. 25 ;約O. 20至約O. 26 ;約O. 20至約O. 27 ;約O. 20至約O. 28 ； 約O. 20至約O. 29 ;約O. 20至約O. 30 ;約O. 20至約O. 31 ;約O. 20至約O. 32 ;約O. 20至約 O. 33 ;約 O. 20 至約 O. 34 ;約 O. 20 至約 O. 35 ;約 O. 20 至約 O. 36 ;約 O. 20 至約 O. 37 ;約 O. 20 至約O. 38 ;約O. 20至約O. 39 ;約O. 20至約O. 40 ;約O. 20至約O. 41 ;約O. 20至約O. 42 ； 約O. 20至約O. 43 ;約O. 20至約O. 44 ;約O. 20至約O. 45 ;約O. 20至約O. 46 ;約O. 20至約 O. 47 ;約 O. 20 至約 O. 48 ;約 O. 20 至約 O. 49 ;約 O. 20 至約 O. 50 ;約 O. 20 至約 O. 51 ;約 O. 20 至約O. 52 ;約O. 20至約O. 53 ;約O. 20至約O. 54 ;約O. 20至約O. 55 ;約O. 20至約O. 56 ； 約O. 20至約O. 57 ;約O. 20至約O. 58 ;約O. 20至約O. 59 ;約O. 20至約O. 60 ;約O. 20至約 O. 61 ;約 O. 20 至約 O. 62 ;約 O. 20 至約 O. 63 ;約 O. 20 至約 O. 64 ;約 O. 20 至約 O. 65 ;約 O. 20 至約O. 66 ;約O. 20至約O. 67 ;約O. 20至約O. 68 ;約O. 20至約O. 69 ;約O. 20至約O. 70 ； 約O. 20至約O. 71 ;約O. 20至約O. 72 ;約O. 20至約O. 73 ;約O. 20至約O. 74 ;約O. 20至約 O. 75 ;約 O. 20 至約 O. 76 ;約 O. 20 至約 O. 77 ;約 O. 20 至約 O. 78 ;約 O. 20 至約 O. 79 ;約 O. 20 至約O. 80 ;約O. 20至約O. 81 ;約O. 20至約O. 82 ;約O. 20至約O. 83 ;約O. 20至約O. 84 ； 約O. 20至約O. 85 ;約O. 20至約O. 86 ;約O. 20至約O. 87 ;約O. 20至約O. 88 ;約O. 20至約 O. 89 ;約 O. 20 至約 O. 90 ;約 O. 20 至約 O. 91 ;約 O. 20 至約 O. 92 ;約 O. 20 至約 O. 93 ;約 O. 20 至約O. 94 ;約O. 20至約O. 95 ;約O. 20至約O. 96 ;約O. 20至約O. 97 ;約O. 20至約O. 98 ； 約O. 20至約O. 99 ;約O. 20至約I. 00 ;約O. 30至約O. 31 ;約O. 30至約O. 32 ;約O. 30至約 O. 33 ;約 O. 30 至約 O. 34 ;約 O. 30 至約 O. 35 ;約 O. 30 至約 O. 36 ;約 O. 30 至約 O. 37 ;約 O. 30 至約O. 38 ;約O. 30至約O. 39 ;約O. 30至約O. 40 ;約O. 30至約O. 41 ;約O. 30至約O. 42 ； 約O. 30至約O. 43 ;約O. 30至約O. 44 ;約O. 30至約O. 45 ;約O. 30至約O. 46 ;約O. 30至約O. 47 ;約 O. 30 至約 O. 48 ;約 O. 30 至約 O. 49 ;約 O. 30 至約 O. 50 ;約 O. 30 至約 O. 51 ;約 O. 30 至約O. 52 ;約O. 30至約O. 53 ;約O. 30至約O. 54 ;約O. 30至約O. 55 ;約O. 30至約O. 56 ； 約O. 30至約O. 57 ;約O. 30至約O. 58 ;約O. 30至約O. 59 ;約O. 30至約O. 60 ;約O. 30至約 O. 61 ;約 O. 30 至約 O. 62 ;約 O. 30 至約 O. 63 ;約 O. 30 至約 O. 64 ;約 O. 30 至約 O. 65 ;約 O. 30 至約O. 66 ;約O. 30至約O. 67 ;約O. 30至約O. 68 ;約O. 30至約O. 69 ;約O. 30至約O. 70 ； 約O. 30至約O. 71 ;約O. 30至約O. 72 ;約O. 30至約O. 73 ;約O. 30至約O. 74 ;約O. 30至約 O. 75 ;約 O. 30 至約 O. 76 ;約 O. 30 至約 O. 77 ;約 O. 30 至約 O. 78 ;約 O. 30 至約 O. 79 ;約 O. 30 至約O. 80 ;約O. 30至約O. 81 ;約O. 30至約O. 82 ;約O. 30至約O. 83 ;約O. 30至約O. 84 ； 約O. 30至約O. 85 ;約O. 30至約O. 86 ;約O. 30至約O. 87 ;約O. 30至約O. 88 ;約O. 30至約 O. 89 ;約 O. 30 至約 O. 90 ;約 O. 30 至約 O. 91 ;約 O. 30 至約 O. 92 ;約 O. 30 至約 O. 93 ;約 O. 30 至約O. 94 ;約O. 30至約O. 95 ;約O. 30至約O. 96 ;約O. 30至約O. 97 ;約O. 30至約O. 98 ； 約O. 30至約O. 99 ;約O. 30至約I. 00 ;約O. 40至約O. 40 ;約O. 40至約O. 41 ;約O. 40至約 O. 42 ;約 O. 40 至約 O. 43 ;約 O. 40 至約 O. 44 ;約 O. 40 至約 O. 45 ;約 O. 40 至約 O. 46 ;約 O. 40 至約O. 47 ;約O. 40至約O. 48 ;約O. 40至約 O. 49 ;約O. 40至約O. 50 ;約O. 40至約O. 51 ； 約O. 40至約O. 52 ;約O. 40至約O. 53 ;約O. 40至約O. 54 ;約O. 40至約O. 55 ;約O. 40至約 O. 56 ;約 O. 40 至約 O. 57 ;約 O. 40 至約 O. 58 ;約 O. 40 至約 O. 59 ;約 O. 40 至約 O. 60 ;約 O. 40 至約O. 61 ;約O. 40至約O. 62 ;約O. 40至約O. 63 ;約O. 40至約O. 64 ;約O. 40至約O. 65 ； 約O. 40至約O. 66 ;約O. 40至約O. 67 ;約O. 40至約O. 68 ;約O. 40至約O. 69 ;約O. 40至約 O. 70 ;約 O. 40 至約 O. 71 ;約 O. 40 至約 O. 72 ;約 O. 40 至約 O. 73 ;約 O. 40 至約 O. 74 ;約 O. 40 至約O. 75 ;約O. 40至約O. 76 ;約O. 40至約O. 77 ;約O. 40至約O. 78 ;約O. 40至約O. 79 ； 約O. 40至約O. 80 ;約O. 40至約O. 81 ;約O. 40至約O. 82 ;約O. 40至約O. 83 ;約O. 40至約 O. 84 ;約 O. 40 至約 O. 85 ;約 O. 40 至約 O. 86 ;約 O. 40 至約 O. 87 ;約 O. 40 至約 O. 88 ;約 O. 40 至約O. 89 ;約O. 40至約O. 90 ;約O. 40至約O. 91 ;約O. 40至約O. 92 ;約O. 40至約O. 93 ； 約O. 40至約O. 94 ;約O. 40至約O. 95 ;約O. 40至約O. 96 ;約O. 40至約O. 97 ;約O. 40至約 O. 98 ;約 O. 40 至約 O. 99 ;約 O. 40 至約 I. 00 ;約 O. 50 至約 O. 51 ;約 O. 50 至約 O. 52 ;約 O. 50 至約O. 53 ;約O. 50至約O. 54 ;約O. 50至約O. 55 ;約O. 50至約O. 56 ;約O. 50至約O. 57 ； 約O. 50至約O. 58 ;約O. 50至約O. 59 ;約O. 50至約O. 60 ;約O. 50至約O. 61 ;約O. 50至約 O. 62 ;約 O. 50 至約 O. 63 ;約 O. 50 至約 O. 64 ;約 O. 50 至約 O. 65 ;約 O. 50 至約 O. 66 ;約 O. 50 至約O. 67 ;約O. 50至約O. 68 ;約O. 50至約O. 69 ;約O. 50至約O. 70 ;約O. 50至約O. 71 ； 約O. 50至約O. 72 ;約O. 50至約O. 73 ;約O. 50至約O. 74 ;約O. 50至約O. 75 ;約O. 50至約 O. 76 ;約 O. 50 至約 O. 77 ;約 O. 50 至約 O. 78 ;約 O. 50 至約 O. 79 ;約 O. 50 至約 O. 80 ;約 O. 50 至約O. 81 ;約O. 50至約O. 82 ;約O. 50至約O. 83 ;約O. 50至約O. 84 ;約O. 50至約O. 85 ； 約O. 50至約O. 86 ;約O. 50至約O. 87 ;約O. 50至約O. 88 ;約O. 50至約O. 89 ;約O. 50至約 O. 90 ;約 O. 50 至約 O. 91 ;約 O. 50 至約 O. 92 ;約 O. 50 至約 O. 93 ;約 O. 50 至約 O. 94 ;約 O. 50 至約O. 95 ;約O. 50至約O. 96 ;約O. 50至約O. 97 ;約O. 50至約O. 98 ;約O. 50至約O. 99 ； 約O. 50至約I. 00 ;約O. 60至約O. 61 ;約O. 60至約O. 62 ;約O. 60至約O. 63 ;約O. 60至約 O. 64 ;約 O. 60 至約 O. 65 ;約 O. 60 至約 O. 66 ;約 O. 60 至約 O. 67 ;約 O. 60 至約 O. 68 ;約 O. 60 至約O. 69 ;約O. 60至約O. 70 ;約O. 60至約O. 71 ;約O. 60至約O. 72 ;約O. 60至約O. 73 ； 約O. 60至約O. 74 ;約O. 60至約O. 75 ;約O. 60至約O. 76 ;約O. 60至約O. 77 ;約O. 60至約O. 78 ;約 O. 60 至約 O. 79 ;約 O. 60 至約 O. 80 ;約 O. 60 至約 O. 81 ;約 O. 60 至約 O. 82 ;約 O. 60 至約O. 83 ;約O. 60至約O. 84 ;約O. 60至約O. 85 ;約O. 60至約O. 86 ;約O. 60至約O. 87 ； 約O. 60至約O. 88 ;約O. 60至約O. 89 ;約O. 60至約O. 90 ;約O. 60至約O. 91 ;約O. 60至約 O. 92 ;約 O. 60 至約 O. 93 ;約 O. 60 至約 O. 94 ;約 O. 60 至約 O. 95 ;約 O. 60 至約 O. 96 ;約 O. 60 至約O. 97 ;約O. 60至約O. 98 ;約O. 60至約O. 99 ;約O. 60至約I. 00 ;約O. 70至約O. 71 ； 約O. 70至約O. 72 ;約O. 70至約O. 73 ;約O. 70至約O. 74 ;約O. 70至約O. 75 ;約O. 70至約 O. 76 ;約 O. 70 至約 O. 77 ;約 O. 70 至約 O. 78 ;約 O. 70 至約 O. 79 ;約 O. 70 至約 O. 80 ;約 O. 70 至約O. 81 ;約O. 70至約O. 82 ;約O. 70至約O. 83 ;約O. 70至約O. 84 ;約O. 70至約O. 85 ； 約O. 70至約O. 86 ;約O. 70至約O. 87 ;約O. 70至約O. 88 ;約O. 70至約O. 89 ;約O. 70至約 O. 90 ;約 O. 70 至約 O. 91 ;約 O. 70 至約 O. 92 ;約 O. 70 至約 O. 93 ;約 O. 70 至約 O. 94 ;約 O. 70 至約O. 95 ;約O. 70至約O. 96 ;約O. 70至約O. 97 ;約O. 70至約O. 98 ;約O. 70至約O. 99 ； 約O. 70至約I. 00 ;約O. 80至約O. 80 ;約O. 80至約O. 81 ;約O. 80至約O. 82 ;約O. 80至約 O. 83 ;約 O. 80 至約 O. 84 ;約 O. 80 至約 O. 85 ;約 O. 80 至約 O. 86 ;約 O. 80 至約 O. 87 ;約 O. 80 至約O. 88 ;約O. 80至約O. 89 ;約O. 80至約O. 90 ;約O. 80至約O. 91 ;約O. 80至約O. 92 ； 約O. 80至約O. 93 ;約O. 80至約O. 94 ;約O. 80至約O. 95 ;約O. 80至約O. 9 6 ;約O. 80至約 O. 97 ;約 O. 80 至約 O. 98 ;約 O. 80 至約 O. 99 ;約 O. 80 至約 I. 00 ;約 O. 90 至約 O. 91 ;約 O. 90 至約O. 92 ;約O. 90至約O. 93 ;約O. 90至約O. 94 ;約O. 90至約O. 95 ;約O. 90至約O. 96 ； 約O. 90至約O. 97 ;約O. 90至約O. 98 ;約O. 90至約O. 99 ;約O. 90至約I. 00。在某些實(shí)施方案中，M是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在室溫在X的范圍從約O至至少約O. 07時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。在某些實(shí)施方案中，M可以是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在室溫在X具有來自以下的范圍中的一個(gè)或組合時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體約O至約O. 05 ;約O. 00至約O. 01 ;約 O. 00至約O. 02 ;約O. 00至約O. 03 ;約O. 00至約O. 04 ;約O. 00至約O. 05 ;約O. 00至約 O. 06 ;約 O. 00 至約 O. 07 ;約 O. 00 至約 O. 08 ;約 O. 00 至約 O. 09 ;約 O. 00 至約 O. 10 ;約 O. 00 至約O. 11 ;約O. 00至約O. 12 ;約O. 00至約O. 13 ;約O. 00至約O. 14 ;約O. 00至約O. 15 ； 約O. 00至約O. 16 ;約O. 00至約O. 17 ;約O. 00至約O. 18 ;約O. 00至約O. 19 ;約O. 00至約 O. 20 ;約 O. 00 至約 O. 21 ;約 O. 00 至約 O. 22 ;約 O. 00 至約 O. 23 ;約 O. 00 至約 O. 24 ;約 O. 00 至約O. 25 ;約O. 00至約O. 26 ;約O. 00至約O. 27 ;約O. 00至約O. 28 ;約O. 00至約O. 29 ； 約O. 00至約O. 30 ;約O. 00至約O. 31 ;約O. 00至約O. 32 ;約O. 00至約O. 33 ;約O. 00至約 O. 34 ;約 O. 00 至約 O. 35 ;約 O. 00 至約 O. 36 ;約 O. 00 至約 O. 37 ;約 O. 00 至約 O. 38 ;約 O. 00 至約O. 39 ;約O. 00至約O. 40 ;約O. 00至約O. 41 ;約O. 00至約O. 43 ;約O. 00至約O. 43 ； 約O. 00至約O. 44 ;約O. 00至約O. 45 ;約O. 00至約O. 46 ;約O. 00至約O. 47 ;約O. 00至約 O. 48 ;約 O. 00 至約 O. 49 ;約 O. 00 至約 O. 50 ;約 O. 00 至約 O. 51 ;約 O. 00 至約 O. 52 ;約 O. 00 至約O. 53 ;約O. 00至約O. 54 ;約O. 00至約O. 55 ;約O. 00至約O. 56 ;約O. 00至約O. 57 ； 約O. 00至約O. 58 ;約O. 00至約O. 59 ;約O. 00至約O. 60 ;約O. 00至約O. 61 ;約O. 00至約 O. 62 ;約 O. 00 至約 O. 63 ;約 O. 00 至約 O. 64 ;約 O. 00 至約 O. 65 ;約 O. 00 至約 O. 66 ;約 O. 00 至約O. 67 ;約O. 00至約O. 68 ;約O. 00至約O. 69 ;約O. 00至約O. 70 ;約O. 00至約O. 71 ； 約O. 00至約O. 72 ;約O. 00至約O. 73 ;約O. 00至約O. 74 ;約O. 00至約O. 75 ;約O. 00至約 O. 76 ;約 O. 00 至約 O. 77 ;約 O. 00 至約 O. 78 ;約 O. 00 至約 O. 79 ;約 O. 00 至約 O. 80 ;約 O. 00至約O. 81 ;約O. OO至約O. 82 ;約O. 00至約O. 83 ;約O. 00至約O. 84 ;約O. 00至約O. 85 ； 約O. 00至約O. 86 ;約O. 00至約O. 87 ;約O. 00至約O. 88 ;約O. 00至約O. 89 ;約O. 00至約 O. 90 ;約 O. 00 至約 O. 91 ;約 O. 00 至約 O. 92 ;約 O. 00 至約 O. 93 ;約 O. 00 至約 O. 94 ;約 O. 00 至約O. 95 ;約O. 00至約O. 96 ;約O. 00至約O. 97 ;約O. 00至約O. 98 ;約O. 00至約O. 99 ； 約O. 00至約O. 10 ;約O. 10至約O. 11 ;約O. 10至約O. 12 ;約O. 10至約O. 13 ;約O. 10至約 O. 14 ;約 O. 10 至約 O. 15 ;約 O. 10 至約 O. 16 ;約 O. 10 至約 O. 17 ;約 O. 10 至約 O. 18 ;約 O. 10 至約O. 19 ;約O. 10至約O. 20 ;約O. 10至約O. 21 ;約O. 10至約O. 22 ;約O. 10至約O. 23 ； 約O. 10至約O. 24 ;約O. 10至約O. 25 ;約O. 10至約O. 26 ;約O. 10至約O. 27 ;約O. 10至約 O. 28 ;約 O. 10 至約 O. 29 ;約 O. 10 至約 O. 30 ;約 O. 10 至約 O. 31 ;約 O. 10 至約 O. 32 ;約 O. 10 至約O. 33 ;約O. 10至約O. 34 ;約O. 10至約O. 35 ;約O. 10至約O. 36 ;約O. 10至約O. 37 ； 約O. 10至約O. 38 ;約O. 10至約O. 39 ;約O. 10至約O. 40 ;約O. 10至約O. 41 ;約O. 10至約 O. 42 ;約 O. 10 至約 O. 43 ;約 O. 10 至約 O. 44 ;約 O. 10 至約 O. 45 ;約 O. 10 至約 O. 46 ;約 O. 10 至約O. 47 ;約O. 10至約O. 48 ;約O. 10至約O. 49 ;約O. 10至約O. 50 ;約O. 10至約O. 51 ； 約O. 10至約O. 52 ;約O. 10至約O. 53 ;約O. 10至約O. 54 ;約O. 10至約O. 55 ;約O. 10至約 O. 56 ;約 O. 10 至約 O. 57 ;約 O. 10 至約 O. 58 ;約 O. 10 至約 O. 59 ;約 O. 10 至約 O. 60 ;約 O. 10 至約O. 61 ;約O. 10至約O. 62 ;約O. 10至約O. 63 ;約O. 10至約O. 64 ;約O. 10至約O. 65 ； 約O. 10至約O. 66 ;約O. 10至約O. 67 ;約O. 10至約O. 68 ;約O. 10至約O. 69 ;約O. 10至約 O. 70 ;約 O. 10 至約 O. 71 ;約 O. 10 至約 O. 72 ;約 O. 10 至約 O. 73 ;約 O. 10 至約 O. 74 ;約 O. 10 至約O. 75 ;約O. 10至約O. 76 ;約O. 10至約O. 77 ;約O. 10至約O. 78 ;約O. 10至約O. 79 ； 約O. 10至約O. 80 ;約O. 10至約O. 81 ;約O. 10至約O. 82 ;約O. 10至約O. 83 ;約O. 10至約 O. 84 ;約 O. 10 至約 O. 85 ;約 O. 10 至約 O. 86 ;約 O. 10 至約 O. 87 ;約 O. 10 至約 O . 88 ;約 O. 10 至約O. 89 ;約O. 10至約O. 90 ;約O. 10至約O. 91 ;約O. 10至約O. 92 ;約O. 10至約O. 93 ； 約O. 10至約O. 94 ;約O. 10至約O. 95 ;約O. 10至約O. 96 ;約O. 10至約O. 97 ;約O. 10至約 O. 98 ;約 O. 10 至約 O. 99 ;約 O. 10 至約 I. 00 ;約 O. 20 至約 O. 21 ;約 O. 20 至約 O. 22 ;約 O. 20 至約O. 23 ;約O. 20至約O. 24 ;約O. 20至約O. 25 ;約O. 20至約O. 26 ;約O. 20至約O. 27 ； 約O. 20至約O. 28 ;約O. 20至約O. 29 ;約O. 20至約O. 30 ;約O. 20至約O. 31 ;約O. 20至約 O. 32 ;約 O. 20 至約 O. 33 ;約 O. 20 至約 O. 34 ;約 O. 20 至約 O. 35 ;約 O. 20 至約 O. 36 ;約 O. 20 至約O. 37 ;約O. 20至約O. 38 ;約O. 20至約O. 39 ;約O. 20至約O. 40 ;約O. 20至約O. 41 ； 約O. 20至約O. 42 ;約O. 20至約O. 43 ;約O. 20至約O. 44 ;約O. 20至約O. 45 ;約O. 20至約 O. 46 ;約 O. 20 至約 O. 47 ;約 O. 20 至約 O. 48 ;約 O. 20 至約 O. 49 ;約 O. 20 至約 O. 50 ;約 O. 20 至約O. 51 ;約O. 20至約O. 52 ;約O. 20至約O. 53 ;約O. 20至約O. 54 ;約O. 20至約O. 55 ； 約O. 20至約O. 56 ;約O. 20至約O. 57 ;約O. 20至約O. 58 ;約O. 20至約O. 59 ;約O. 20至約 O. 60 ;約 O. 20 至約 O. 61 ;約 O. 20 至約 O. 62 ;約 O. 20 至約 O. 63 ;約 O. 20 至約 O. 64 ;約 O. 20 至約O. 65 ;約O. 20至約O. 66 ;約O. 20至約O. 67 ;約O. 20至約O. 68 ;約O. 20至約O. 69 ； 約O. 20至約O. 70 ;約O. 20至約O. 71 ;約O. 20至約O. 72 ;約O. 20至約O. 73 ;約O. 20至約 O. 74 ;約 O. 20 至約 O. 75 ;約 O. 20 至約 O. 76 ;約 O. 20 至約 O. 77 ;約 O. 20 至約 O. 78 ;約 O. 20 至約O. 79 ;約O. 20至約O. 80 ;約O. 20至約O. 81 ;約O. 20至約O. 82 ;約O. 20至約O. 83 ； 約O. 20至約O. 84 ;約O. 20至約O. 85 ;約O. 20至約O. 86 ;約O. 20至約O. 87 ;約O. 20至約 O. 88 ;約 O. 20 至約 O. 89 ;約 O. 20 至約 O. 90 ;約 O. 20 至約 O. 91 ;約 O. 20 至約 O. 92 ;約 O. 20至約O. 93 ;約O. 20至約O. 94 ;約O. 20至約O. 95 ;約O. 20至約O. 96 ;約O. 20至約O. 97 ； 約O. 20至約O. 98 ;約O. 20至約O. 99 ;約O. 20至約I. 00 ;約O. 30至約O. 31 ;約O. 30至約 O. 32 ;約 O. 30 至約 O. 33 ;約 O. 30 至約 O. 34 ;約 O. 30 至約 O. 35 ;約 O. 30 至約 O. 36 ;約 O. 30 至約O. 37 ;約O. 30至約O. 38 ;約O. 30至約O. 39 ;約O. 30至約O. 40 ;約O. 30至約O. 41 ； 約O. 30至約O. 42 ;約O. 30至約O. 43 ;約O. 30至約O. 44 ;約O. 30至約O. 45 ;約O. 30至約 O. 46 ;約 O. 30 至約 O. 47 ;約 O. 30 至約 O. 48 ;約 O. 30 至約 O. 49 ;約 O. 30 至約 O. 50 ;約 O. 30 至約O. 51 ;約O. 30至約O. 52 ;約O. 30至約O. 53 ;約O. 30至約O. 54 ;約O. 30至約O. 55 ； 約O. 30至約O. 56 ;約O. 30至約O. 57 ;約O. 30至約O. 58 ;約O. 30至約O. 59 ;約O. 30至約 O. 60 ;約 O. 30 至約 O. 61 ;約 O. 30 至約 O. 62 ;約 O. 30 至約 O. 63 ;約 O. 30 至約 O. 64 ;約 O. 30 至約O. 65 ;約O. 30至約O. 66 ;約O. 30至約O. 67 ;約O. 30至約O. 68 ;約O. 30至約O. 69 ； 約O. 30至約O. 70 ;約O. 30至約O. 71 ;約O. 30至約O. 72 ;約O. 30至約O. 73 ;約O. 30至約 O. 74 ;約 O. 30 至約 O. 75 ;約 O. 30 至約 O. 76 ;約 O. 30 至約 O. 77 ;約 O. 30 至約 O. 78 ;約 O. 30 至約O. 79 ;約O. 30至約O. 80 ;約O. 30至約O. 81 ;約O. 30至約O. 82 ;約O. 30至約O. 83 ； 約O. 30至約O. 84 ;約O. 30至約O. 85 ;約O. 30至約O. 86 ;約O. 30至約O. 87 ;約O. 30至約 O. 88 ;約 O. 30 至約 O. 89 ;約 O. 30 至約 O. 90 ;約 O. 30 至約 O. 91 ;約 O. 30 至約 O. 92 ;約 O. 30 至約O. 93 ;約O. 30至約O. 94 ;約O. 30至約O. 95 ;約O. 30至約O. 96 ;約O. 30至約O. 97 ； 約O. 30至約O. 98 ;約O. 30至約O. 99 ;約O. 30至約I. 00 ;約O. 40至約O. 40 ;約O. 40至約 O. 41 ;約 O. 40 至約 O. 42 ;約 O. 40 至約 O. 43 ;約 O. 40 至約 O. 44 ;約 O. 40 至約 O. 45 ;約 O. 40 至約O. 46 ;約O. 40至約O. 47 ;約O. 40至約O. 48 ;約O. 40至約O. 49 ;約O. 40至約O. 50 ； 約O. 40至約O. 51 ;約O. 40至約O. 52 ;約O. 40至約O. 53 ;約O. 40至約O. 54 ;約O. 40至約 O. 55 ;約 O. 40 至約 O. 56 ;約 O. 40 至約 O. 57 ;約 O. 40 至約 O. 58 ;約 O. 40 至約 O. 59 ;約 O. 40 至約O. 60 ;約O. 40至約O. 61 ;約O. 40至約O. 62 ;約O. 40至約O. 63 ;約O. 40至約O. 64 ； 約O. 40至約O. 65 ;約O. 40至約O. 66 ;約 O. 40至約O. 67 ;約O. 40至約O. 68 ;約O. 40至約 O. 69 ;約 O. 40 至約 O. 70 ;約 O. 40 至約 O. 71 ;約 O. 40 至約 O. 72 ;約 O. 40 至約 O. 73 ;約 O. 40 至約O. 74 ;約O. 40至約O. 75 ;約O. 40至約O. 76 ;約O. 40至約O. 77 ;約O. 40至約O. 78 ； 約O. 40至約O. 79 ;約O. 40至約O. 80 ;約O. 40至約O. 81 ;約O. 40至約O. 82 ;約O. 40至約 O. 83 ;約 O. 40 至約 O. 84 ;約 O. 40 至約 O. 85 ;約 O. 40 至約 O. 86 ;約 O. 40 至約 O. 87 ;約 O. 40 至約O. 88 ;約O. 40至約O. 89 ;約O. 40至約O. 90 ;約O. 40至約O. 91 ;約O. 40至約O. 92 ； 約O. 40至約O. 93 ;約O. 40至約O. 94 ;約O. 40至約O. 95 ;約O. 40至約O. 96 ;約O. 40至約 O. 97 ;約 O. 40 至約 O. 98 ;約 O. 40 至約 O. 99 ;約 O. 40 至約 I. 00 ;約 O. 50 至約 O. 51 ;約 O. 50 至約O. 52 ;約O. 50至約O. 53 ;約O. 50至約O. 54 ;約O. 50至約O. 55 ;約O. 50至約O. 56 ； 約O. 50至約O. 57 ;約O. 50至約O. 58 ;約O. 50至約O. 59 ;約O. 50至約O. 60 ;約O. 50至約 O. 61 ;約 O. 50 至約 O. 62 ;約 O. 50 至約 O. 63 ;約 O. 50 至約 O. 64 ;約 O. 50 至約 O. 65 ;約 O. 50 至約O. 66 ;約O. 50至約O. 67 ;約O. 50至約O. 68 ;約O. 50至約O. 69 ;約O. 50至約O. 70 ； 約O. 50至約O. 71 ;約O. 50至約O. 72 ;約O. 50至約O. 73 ;約O. 50至約O. 74 ;約O. 50至約 O. 75 ;約 O. 50 至約 O. 76 ;約 O. 50 至約 O. 77 ;約 O. 50 至約 O. 78 ;約 O. 50 至約 O. 79 ;約 O. 50 至約O. 80 ;約O. 50至約O. 81 ;約O. 50至約O. 82 ;約O. 50至約O. 83 ;約O. 50至約O. 84 ； 約O. 50至約O. 85 ;約O. 50至約O. 86 ;約O. 50至約O. 87 ;約O. 50至約O. 88 ;約O. 50至約
O.89 ;約 O. 50 至約 O. 90 ;約 O. 50 至約 O. 91 ;約 O. 50 至約 O. 92 ;約 O. 50 至約 O. 93 ;約 O. 50至約O. 94 ;約O. 50至約O. 95 ;約O. 50至約O. 96 ;約O. 50至約O. 97 ;約O. 50至約O. 98 ； 約O. 50至約O. 99 ;約O. 50至約I. 00 ;約O. 60至約O. 61 ;約O. 60至約O. 62 ;約O. 60至約 O. 63 ;約 O. 60 至約 O. 64 ;約 O. 60 至約 O. 65 ;約 O. 60 至約 O. 66 ;約 O. 60 至約 O. 67 ;約 O. 60 至約O. 68 ;約O. 60至約O. 69 ;約O. 60至約O. 70 ;約O. 60至約O. 71 ;約O. 60至約O. 72 ； 約O. 60至約O. 73 ;約O. 60至約O. 74 ;約O. 60至約O. 75 ;約O. 60至約O. 76 ;約O. 60至約 O. 77 ;約 O. 60 至約 O. 78 ;約 O. 60 至約 O. 79 ;約 O. 60 至約 O. 80 ;約 O. 60 至約 O. 81 ;約 O. 60 至約O. 82 ;約O. 60至約O. 83 ;約O. 60至約O. 84 ;約O. 60至約O. 85 ;約O. 60至約O. 86 ； 約O. 60至約O. 87 ;約O. 60至約O. 88 ;約O. 60至約O. 89 ;約O. 60至約O. 90 ;約O. 60至約 O. 91 ;約 O. 60 至約 O. 92 ;約 O. 60 至約 O. 93 ;約 O. 60 至約 O. 94 ;約 O. 60 至約 O. 95 ;約 O. 60 至約O. 96 ;約O. 60至約O. 97 ;約O. 60至約O. 98 ;約O. 60至約O. 99 ;約O. 60至約I. 00 ； 約O. 70至約O. 71 ;約O. 70至約O. 72 ;約O. 70至約O. 73 ;約O. 70至約O. 74 ;約O. 70至約 O. 75 ;約 O. 70 至約 O. 76 ;約 O. 70 至約 O. 77 ;約 O. 70 至約 O. 78 ;約 O. 70 至約 O. 79 ;約 O. 70 至約O. 80 ;約O. 70至約O. 81 ;約O. 70至約O. 82 ;約O. 70至約O. 83 ;約O. 70至約O. 84 ； 約O. 70至約O. 85 ;約O. 70至約O. 86 ;約O. 70至約O. 87 ;約O. 70至約O. 88 ;約O. 70至約 O. 89 ;約 O. 70 至約 O. 90 ;約 O. 70 至約 O. 91 ;約 O. 70 至約 O. 92 ;約 O. 70 至約 O. 93 ;約 O. 70 至約O. 94 ;約O. 70至約O. 95 ;約O. 70至約O. 96 ;約O. 70至約O. 97 ;約O. 70至約O. 98 ； 約O. 70至約O. 99 ;約O. 70至約I. 00 ;約O. 80至約O. 80 ;約O. 80至約O. 81 ;約O. 80至約 O. 82 ;約 O. 80 至約 O. 83 ;約 O. 80 至約 O. 84 ;約 O. 80 至約 O. 85 ;約 O. 80 至約 O. 86 ;約 O. 80 至約O. 87 ;約O. 80至約O. 88 ;約O. 80至約O. 89 ;約O. 80至約O. 90 ;約O. 80至約O. 91 ； 約O. 80至約O. 92 ;約O. 80至約O. 93 ;約O. 80至約O. 94 ;約O. 80至約O. 95 ;約O. 80至約
0.96 ;約 O. 80 至約 O. 97 ;約 O. 80 至約 O. 98 ;約 O. 80 至約 O. 99 ;約 O. 80 至約 I. 00 ;約 O. 90 至約O. 91 ;約O. 90至約O. 92 ;約O. 90至約O. 93 ;約O. 90至約O. 94 ;約O. 90至約O. 95 ； 約O. 90至約O. 96 ;約O. 90至約O. 97 ;約O. 90至約O. 98 ;約O. 90至約O. 99 ;約O. 90至約
1.00。在某些實(shí)施方案中，M可以是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在X的范圍從約O至約O. 8時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。在某些實(shí)施方案中，M可以是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在X的范圍從約O至約O. 9時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。在某些實(shí)施方案中，M可以是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在X的范圍從約O至約O. 95時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。在某些實(shí)施方案中，所述電極還可以包括具有表面的集流體。在某些實(shí)施方案中， 所述電極可以包括兩個(gè)或更多個(gè)層，每個(gè)層具有第一表面和第二表面，其中所述第一層的所述第一表面在所述集流體表面處與所述集流體電連通，并且其中所述第二層的所述第一表面與所述第一層的所述第二表面電連通且離子連通。在某些實(shí)施方案中，所述第一層可以包括平均比所述第二層小的活性材料顆粒。在某些實(shí)施方案中，所述第一層包括平均比所述第二層少的導(dǎo)電顆粒。在某些實(shí)施方案中，所述層可以是劃定電極的具有不同的功能性質(zhì)的兩個(gè)區(qū)域的界線的假想邊界。在某些實(shí)施方案中，所述電極可以包括X維度、y維度和z維度，并且至少一個(gè)層在X維度、y維度和Z維度 中的一個(gè)或組合中延伸。在某些實(shí)施方案中，所述不同的層或區(qū)域平行于由X維度和I維度界定的平面延伸。在某些實(shí)施方案中，所述不同的層或區(qū)域橫貫所述z維度。在某些實(shí)施方案中，所述層中的至少一個(gè)可以具有基本上平行于所述集流體的所述表面中的一個(gè)而延伸的邊界，或所述層可以具有基本上垂直于所述集流體的所述表面而延伸的邊界，或兩者。在某些情況下，所述邊界是假想的。在某些實(shí)施方案中，至少兩個(gè)相鄰的層能夠在離層力被施加時(shí)被膠帶離層(tape delaminate)。在某些實(shí)施方案中，至少兩個(gè)相鄰的層不能夠在膠帶離層力被施加時(shí)被離層。在某些實(shí)施方案中，所述電極可以是單塊的結(jié)構(gòu)，或所述電極可以不是單塊的。在某些實(shí)施方案中，“單塊的”被定義為不具有可辨別的邊界。在某些實(shí)施方案中，“單塊的” 被定義為以前具有可辨別的邊界、層和/或區(qū)域的結(jié)構(gòu)，然而可辨別的邊界、層和/或區(qū)域已經(jīng)合并、熔合、溶劑焊接、捆綁、粘合和/或成為與結(jié)構(gòu)一體化作為整體。
在某些實(shí)施方案中，可以具有在兩個(gè)相鄰的層之間的至少一個(gè)導(dǎo)電層，并且所述導(dǎo)電層可以包括多個(gè)導(dǎo)電顆粒，所述導(dǎo)電顆?？梢园ㄒ韵轮械囊粋€(gè)或組合巴基球；富勒烯；碳；炭黑；科琴碳黑；碳納米結(jié)構(gòu)；碳納米管；碳納米球；碳纖維；石墨；石墨烯；石墨片；石墨納米顆粒；以及馬鈴薯石墨。在某些實(shí)施方案中，所述導(dǎo)電層可以包括以下的厚度約 O. 01 μ m ;或約 O. 02 μ m ;或約 O. 03 μ m ;或約 O. 04 μ m ;或約 O. 05 μ m ;或約 O. 06 μ m ; 或約 O. 07 μ m ;或約 O. 08 μ m ;或約 O. 09 ；0. I μ m ;或約 O. 2 μ m ;或約 O. 3 μ m ;或約 O. 4 μ m ; 或約O. 5 μ m ;或約O. 6 μ m ;或約O. 7 μ m ;或約O. 8 μ m ;或約O. 9 μ m ;或約I μ m ;或約2 μ m ; 或約3 μ m ;或約4 μ m ;或約5 μ m ;或約6 μ m ;或約7 μ m ;或約8 μ m ;或約9 μ m ;或約10 μ m ; 或約11 μ m;或約12 μ m;或約13 μ m;或約14 μ m;或約15 μ m;或約16 μ m;或約17μπι;或約18 μ m ;或約19 μ m ;或約20 μ m。在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明提供電極，包括電極基質(zhì)，其包括在其中的至少一個(gè)功能梯度，所述電極基質(zhì)包括能夠可逆地儲(chǔ)存離子的活性材料顆粒；以及導(dǎo)電顆粒。在某些實(shí)施方案中，所述功能梯度是選自由以下組成的組的梯度顆粒尺寸梯度；顆粒組成梯度； 顆粒濃度梯度；電子電導(dǎo)率梯度；離子滲透率梯度；離子儲(chǔ)存容量梯度；孔隙度梯度；以及密度梯度。在某些實(shí)施方案中，所述功能梯度可以是多個(gè)功能梯度，其中所述多個(gè)功能梯度中的每個(gè)可以包括以下中的一個(gè)或組合顆粒尺寸梯度；顆粒組成梯度；顆粒濃度梯度；電子電導(dǎo)率梯度；離子滲透率梯度；離子儲(chǔ)存容量梯度；孔隙度梯度；以及密度梯度。在某些實(shí)施方案中，所述多個(gè)功能梯度中的至少一個(gè)可以與至少一個(gè)其他多個(gè)功能梯度不同。在某些實(shí)施方案中，所述功能梯度可以在空間上被組織，并且所述空間組織可以是關(guān)于選自X 維度、y維度或z維度的維度中的一個(gè)維度或組合的，所述空間組織可以是關(guān)于兩個(gè)或更多個(gè)維度的組合的。在某些實(shí)施方案中，所述功能梯度能夠由多項(xiàng)式函數(shù)或多項(xiàng)式函數(shù)的組合以數(shù)學(xué)方式表示，所述多項(xiàng)式函數(shù)的組合可以包括并且可以不限于一次多項(xiàng)式函數(shù)；二次多項(xiàng)式函數(shù)；三次多項(xiàng)式函數(shù)；四次多項(xiàng)式函數(shù)；五次多項(xiàng)式函數(shù)；六次多項(xiàng)式函數(shù)；七次多項(xiàng)式函數(shù)；八次多項(xiàng)式函數(shù)；九次多項(xiàng)式函數(shù)；或十次多項(xiàng)式函數(shù)。在某些實(shí)施方案中，所述功能梯度可以是由數(shù)學(xué)公式V/= f,L f表示的濃
SxflJ
度梯度。在某些實(shí)施方案中，所述功能梯度可以具有以下中的一個(gè)或組合線性的變化曲線、常用對(duì)數(shù)的變化曲線、自然對(duì)數(shù)的變化曲線、鐘形的變化曲線、單模態(tài)的變化曲線 (mono-modal profile)、雙模態(tài)的變化曲線、連續(xù)的變化曲線、不連續(xù)的變化曲線。所述不連續(xù)的變化曲線可以被一個(gè)或多個(gè)缺口中斷，所述缺口可以相應(yīng)于所述梯度中僅存在所述導(dǎo)電顆粒的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域。在某些實(shí)施方案中，所述缺口可以相應(yīng)于所述梯度中活性材料顆粒和導(dǎo)電顆粒兩者都存在或活性材料顆粒和導(dǎo)電顆粒都不存在的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域。在某些實(shí)施方案中，所述缺口相應(yīng)于所述電極基質(zhì)中的由除去形成空穴的顆粒而產(chǎn)生的空穴。在某些實(shí)施方案中，所述缺口相應(yīng)于通過首先通過放置在高于環(huán)境的氣體壓力下使所述涂覆懸浮液飽和并且在小于所述高于環(huán)境的氣體壓力的氣體壓力涂覆所述電極載體和/ 或在真空下涂覆所述電極載體被弓I入所述電極基質(zhì)中的空穴。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于制造電極的方法，包括提供具有表面的電極載體；以及，在所述電極載體表面上形成電極基質(zhì)，所述電極基質(zhì)包括活性材料顆粒，其能夠可逆地儲(chǔ)存離子；以及導(dǎo)電顆粒，其中所述電極基質(zhì)具有在其中形成的功能梯度。在某些實(shí)施方案中，所述功能梯度可以是梯度或梯度的組合，包括但不限于組成的梯度；結(jié)構(gòu)的梯度；以及組織的梯度，或在某些情況下，其任何組合。在某些實(shí)施方案中，所述功能梯度垂直于所述電極載體的所述表面地布置在所述電極基質(zhì)內(nèi)，或所述功能梯度近似垂直于所述電極載體的所述表面地布置在所述電極基質(zhì)內(nèi)，或所述功能梯度不垂直于所述電極載體的所述表面地布置在所述電極基質(zhì)內(nèi)，或所述功能梯度平行于所述電極載體的所述表面地布置在所述電極基質(zhì)內(nèi)。在某些實(shí)施方案中， 所述組成的梯度是其中所述活性材料顆粒沿著所述組成的梯度以每單位體積的所述電極基質(zhì)變化的濃度被分布的梯度，優(yōu)選地其中所述活性材料顆粒濃度相對(duì)于所述組成的梯度成比例地減小，或優(yōu)選地所述組成的梯度是其中所述導(dǎo)電顆粒沿著所述組成的梯度以每單位體積的所述電極基質(zhì)變化的濃度被分布的梯度。
在某些優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述電極基質(zhì)還可以包含聚合物粘合劑，并且其中所述組成的梯度是其中所述粘合劑聚合物沿著所述組成的梯度以每單位體積的所述電極基質(zhì)變化的濃度被分布的梯度。在某些實(shí)施方案中，所述功能梯度是結(jié)構(gòu)的梯度并且所述活性材料顆粒具有尺寸范圍從約Inm至約30 μ m的橫截面尺寸，并且所述活性材料顆粒根據(jù)所述橫截面尺寸沿著所述功能梯度被分布。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于制造電池組電極的方法，包括以下步驟提供具有表面的電極載體；將第一層施用在所述載體表面上，所述第一電極層具有第一表面和第二表面，其中所述第一層的第一表面和所述電極載體表面在彼此之間形成導(dǎo)電界面；施用具有第一表面和第二表面的第二層，所述第二層的第一表面和所述第一層的第二表面在彼此之間形成導(dǎo)電的且離子傳導(dǎo)的界面，其中所述第一層和所述第二層的功能彼此不同。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于制造電池組電極的方法，包括以下步驟提供具有表面的電極載體；在所述電極載體的所述表面上形成電極基質(zhì)，所述電極基質(zhì)包括活性材料顆粒，所述活性材料顆粒能夠可逆地儲(chǔ)存離子；以及導(dǎo)電顆粒，其中所述電極基質(zhì)具有在其中的梯度。在某些實(shí)施方案中，所述梯度可以是功能梯度并且所述梯度可以基本上垂直于所述電極載體的所述表面延伸。在某些實(shí)施方案中，所述電極基質(zhì)可以被無縫地形成。在某些實(shí)施方案中，所述梯度可以是連續(xù)的或所述梯度是不連續(xù)的，或所述梯度可以具有連續(xù)的部分和不連續(xù)的其他部分。在某些實(shí)施方案中，所述電極基質(zhì)可以通過噴霧、電噴霧、粉末涂覆被形成，或所述電極基質(zhì)可以通過鑄造或電鍍或電泳沉積被形成，或所述電極基質(zhì)可以通過上文提到的組合方式被形成。在某些實(shí)施方案中，所述模態(tài)的組合包括電泳沉積和噴霧。在某些實(shí)施方案中，所述電極基質(zhì)可以通過擠出或共擠出或多次擠出或浸涂被形成，或使用刮刀被形成， 或使用狹縫模具(slot die)被形成，和/或其組合。在某些實(shí)施方案中，所述第一層和所述第二層的所述活性材料顆粒的平均尺寸可以不同，或其中所述第一層和所述第二層每個(gè)包括不同的量的所述導(dǎo)電顆粒，或兩者的組
口 ο在某些實(shí)施方案中，所述電極基質(zhì)還可以包括聚合物粘合劑。在某些實(shí)施方案中， 所述聚合物粘合劑可以選自包括以下的組包含選自由以下組成的組的聚合物的聚合物粘合劑阿拉伯膠；丙烯酸類；聚丙烯酸醋酸乙烯酯(polyvinyl acetate acrylate);丙烯酸鹽；丙烯腈/ 丁二烯/苯乙烯共聚物；羧甲基纖維素；丁腈橡膠(NBR);瓊脂糖；醛聚合物； 藻酸鹽；丁基橡膠；羧甲基纖維素；角叉菜膠；酪蛋白；三元乙丙橡膠(EPDM);乙烯-乙烯醇共聚物；聚乙烯醇(EVA);聚醋酸乙烯酯(PVA);明膠；瓜爾膠；羥甲基纖維素；羥乙基纖維素；羥乙基甲基纖維素；羥丙基纖維素(HPC);異丁烯-馬來酸酐共聚物；乙烯-馬來酸酐共聚物；果膠；聚二氯乙烯；聚二氟乙烯；乙烯-乙酸乙烯共聚物；乙烯氯乙烯；雙馬來亞酰胺；丁二烯/丙烯 腈；乙烯丙烯酸；環(huán)氧化物；三聚氰胺/甲醛；酚類；聚碳酸酯；聚乙烯； 聚酯；聚酰亞胺；聚氯乙烯；聚酯；苯乙烯；苯乙烯聚苯；氧化物；聚乙二醇；聚丙烯腈；聚丙烯酸；聚ε -己內(nèi)酯)(PLL);聚酰亞胺;聚乙烯(PE);聚環(huán)氧乙烷(PEO);聚乙交酯(PGA)； 聚丙交酯；聚環(huán)氧丙烷(PPO);聚丙烯(PP);聚氨酯；聚乙烯醇；氯丁橡膠；聚異丁烯(PIB)； 淀粉；苯乙烯/丙烯腈/苯乙烯(SIS)嵌段共聚物；丁苯橡膠(SBR);苯乙烯/ 丁二烯/苯乙烯(SBS)嵌段共聚物；苯乙烯-馬來酸酐共聚物；黃芪膠；尿素/甲醛；和/或氨基甲酸酯；以及，黃原酸膠。在某些實(shí)施方案中，所述第一層和所述第二層每個(gè)包括不同的量的所述聚合物粘合劑。在某些實(shí)施方案中，所述第一層可以具有平均厚度或兩個(gè)或更多個(gè)平均厚度的范圍，所述厚度是約Ιμ ;或約2μ ;或約3μ ;或約4μ ;或約5μ ;或約6μ ;或約 7 μ m 8 μ m 9 μ m 10 μ m Ilym 12 μ m 13 μ m 14 μ m ； 或約15 μ m ;或約16 μ m ;或約17 μ m ;或約18 μ m ;或約19 μ m ;或約20 μ m ;或約21 μ m ;或約22μ ;或約23μ ;或約24μ ;或約25μ ;或約26μ ;或約27μ ;或約28μ ;或約39μ ;或約30μ ;或約31 μ ;或約32μ ;或約33μ ;或約34μ ;或約35μ ;或約36μ ;或約37μ ;或約38μ ;或約39μ ;或約40μ ;或約41 μ ;或約42μ ;或約43 μ m ;或約44 μ m ;或約45 μ m ;或約46 μ m ;或約47 μ m ;或約48 μ m ;或約49 μ m ;或約50 μ m ;或約51 μ m ;或約52 μ m ;或約53 μ m ;或約54 μ m ;或約55 μ m ;或約56 μ m ;或約57μπι;或約58μπι ;或約59μπι ;或約60μπι;或約61 μπι ;或約62μπι;或約63μπι;或約64μ ;或約65μ ;或約66μ ;或約67μ ;或約68μ ;或約69μ ;或約70μ ;或約71 μ ;或約72μ ;或約73μ ;或約74μ ;或約75μ ;或約76μ ;或約77μ ;或約78μ ;或約79μ ;或約80μ ;或約81 μ ;或約82μ ;或約83μ ;或約84μ ;或約85μ ;或約86μ ;或約87μ ;或約88μ ;或約89μ ;或約90μ ;或約91μ ;或約92μ ;或約93μ ;或約94μ ;或約95μ ;或約96μ ;或約97μ ;或約98μ ;或約
99μ m;或約 100 μ m;或約 101 μπι;或約 102 μπι;或約 103 μπι;或約 104 μπι;或約 105 μ m ; 或約106 μ m ;或約107 μ m ;或約108 μ m ;或約109 μ m ;或約IlOym ;或約112 μ m ;或約 113 μ m ;或約 114 μ m ;或約 115 μ m ;或約 116 μ m ;或約 117 μ m ;或約 118 μ m ;或約 119μπι; 或約120 μ m;或約121 μ m;或約122 μπι;或約123 μπι;或約124μπι;或約125 μπι;或約 126 μ m ;或約 127 μ m ;或約 128 μ m ;或約 139 μ m ;或約 130 μ m ;或約 131 μ m ;或約 132 μ m ; 或約133 μ m ;或約134μπι ;或約135 μ m ;或約136 μ m ;或約137 μ m ;或約138 μ m ;或約 139μ m ;或約 140 μ m ;或約 141 μ m ;或約 142 μ m ;或約 143 μ m ;或約 144 μ m ;或約 145 μ m ; 或約146 μ m;或約147 μ m;或約148 μπι;或約149 μπι;或約150 μπι;或約151 μπι;或約 152 μ m ;或約 153 μ m ;或約 154 μ m ;或約 155 μ m ;或約 156 μ m ;或約 157 μ m ;或約 158 μ m ； 或約159 μ m;或約160 μ m;或約161 μπι;或約162 μπι;或約163 μπι;或約164μπι;或約 165 μ m ;或約 166 μ m ;或約 167 μ m ;或約 168 μ m ;或約 169 μ m ;或約 170 μ m ;或約 171 μ m ; 或約172 μ m ;或約173 μ m ;或約174 μ m ;或約175 μ m ;或約176 μ m ;或約177 μ m ;或約 178 μ m ;或約 179 μ m ;或約 180 μ m ;或約 181 μ m ;或約 182 μ m ;或約 183 μ m ;或約 184 μ m ; 或約185 μ m ;或約186 μ m ;或約187 μ m ;或約188 μ m ;或約189 μ m ;或約190 μ m ;或約 191 μ m ;或約 192 μ m ;或約 193 μ m ;或約 194 μ m ;或約 195 μ m ;或約 196 μ m ;或約 197 μ m ; 或約198 μ m;或約199 μ m;或約200 μπι;或約201 μπι;或約202 μπι;或約203 μπι;或約 204 μ m ;或約 205 μ m ;或約 206 μ m ;或約 207 μ m ;或約 208 μ m ;或約 209 μ m ;或約 210 μ m ; 或約211 μ m ;或約212 μ m ;或約213 μ m ;或約214μπι ;或約215 μ m ;或約216 μ m ;或約 217 μ m ;或約 218 μ m ;或約 219 μ m ;或約 220 μ m ;或約 22μπι;或約 222 μ m ;或約 223 μ m ; 或約224 μ m ;或約225 μ m ;或約226 μ m ;或約227 μ m ;或約228 μ m ;或約239 μ m ;或約 230 μ m ;或約 231 μ m ;或約 232 μ m ;或約 233 μ m ;或約 234 μ m ;或約 235 μ m ;或約 236 μ m ; 或約237 μ m ;或約238 μ m ;或約239 μ m ;或約240 μ m ;或約241 μπι ;或約242 μ m ;或約 243 μ m ;或約 244 μ m ;或約 245 μ m ;或約 246 μ m ;或約 247 μ m ;或約 248 μ m ;或約 249 μ m ; 或約250 μ m ;或約251 μ m ;或約252 μ m ;或約253 μ m ;或約254μπι;或約255 μ m ;或約 256 μ m ;或約 257 μ m ;或約 258 μ m ;或約 259 μ m ;或約 260 μ m ;或約 261 μ m ;或約 262 μ m ； 或約263 μ m ;或約264μπι ;或約265 μ m ;或約266 μ m ;或約267 μ m ;或約268 μ m ;或約 269 μ m ;或約 270 μ m ;或約 271 μ m ;或約 272 μ m ;或約 273 μ m ;或約 274 μ m ;或約 275 μ m ; 或約276 μ m ;或約277 μ m ;或約278 μ m ;或約279 μ m ;或約280 μ m ;或約281 μπι;或約 282 μ m ;或約 283 μ m ;或約 284 μ m ;或約 285 μ m ;或約 286 μ m ;或約 287 μ m ;或約 288 μ m ; 或約289 μ m ;或約290 μ m ;或約291 μπι;或約292 μ m ;或約293 μ m ;或約294μπι;或約
295μ m ;或約 296 μ m ;或約 297 μ m ;或約 298 μ m ;或約 299 μ m ;或約 300 μ m。在某些實(shí)施方案中，所述第一層可以具有范圍在以下的平均厚度或厚度的組合 I μ mM^J 10 μ m ； 10 μ mM^J 20 μ m ； 20 μ mM^J 30 μ m 30 μ mM^J 40 μ m ； 或約40 μ m至約50 μ m ;或約50 μ m至約60 μ m ;或約60 μ m至約70 μ m ;或約70 μ m至約 80 μ m ;或約80 μ m至約90 μ m ;或約90 μ m至約100 μ m ;或約100 μ m至約110 μ m ;或約 110 μ m至約120 μ m ;或約120 μ m至約130 μ m ;或約130 μ m至約140 μ m ;或約140 μ m至約150 μ m ;或約150 μ m至約160 μ m ;或約160 μ m至約170 μ m ;或約170 μ m至約180 μ m ;或約180 μ m至約190 μ m ;或約190 μ m至約200 μ m ;或約5 μ m至約10 μ m ;或約10 μ m至約 15 μ m ； 15 μ m 20 μ m ； 20 μ m 25 μ m ； 25 μ m 30 μ m ； 30 μ m 至約35 μ m ;或約35 μ m至約40 μ m ;或約40 μ m至約45 μ m ;或約45 μ m至約50 μ m ;或約 50 μ m 55 μ m ； 55 μ m 60 μ m ；60 μ m 65 μ m ； 65 μ m 70 μ m ； 或約70 μ m至約75 μ m ;或約75 μ m至約80 μ m ;或約80 μ m至約85 μ m ;或約85 μ m至約 90 μ m ;或約90 μ m至約95 μ m ;或約95 μ m至約100 μ m ;或約100 μ m至約105 μ m ;或約 105 μ m至約110 μ m ;或約110 μ m至約115 μ m ;或約115 μ m至約120 μ m ;或約120 μ m至約 125 μ m ;或約125 μ m至約130 μ m ;或約130 μ m至約135 μ m ;或約135 μ m至約140 μ m ;或約 140 μ m至約145 μ m ;或約145 μ m至約150 μ m ;或約150 μ m至約155 μ m ;或約155 μ m至約 160 μ m ;或約160 μ m至約165 μ m ;或約165 μ m至約170 μ m ;或約170 μ m至約175 μ m ;或約 175 μ m至約180 μ m ;或約185 μ m至約190 μ m ;或約190 μ m至約195 μ m ;或約195 μ m至約 200 μ m ； O μ m 50 μ m ； 10 μ m 60 μ m ； 20 μ m 70 μ m ； 30 μ m 至約80 μ m ;或約40 μ m至約90 μ m ;或約50 μ m至約100 μ m ;或約60 μ m至約110 μ m ;或約70 μ m至約120 μ m ;或約80 μ m至約130 μ m ;或約90 μ m至約140 μ m ;或約100 μ m至約 150 μ m ;或約110 μ m至約160 μ m ;或約120 μ m至約170 μ m ;或約130 μ m至約180 μ m ;或約140 μ m至約190 μ m ;或約150 μ m至約200 μ m ;或約160 μ m至約210 μ m ;或約170 μ m 至約220 μ m ;或約180 μ m至約230 μ m ;或約190 μ m至約240 μ m。
在某些實(shí)施方案中，所述離子可以是鋰離子。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆?？梢园ㄊ且韵轮械囊粋€(gè)或組合的硫族元素化合物FeS2 ；TiS2 ；MoS2 ；V203 ；V205 ;V6013、 Mn02。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆?？梢园瑥?fù)合鋰氧化物，其中所述復(fù)合鋰氧化物可以包括以下中的一個(gè)或組合LiCo02 ；LiFeP04 ；LiNi02 ;LiMn02 ;以及LiMn204。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆?？梢园琇ixNyMhO2，其中M包括金屬，例如但不限于過渡金屬；鈦；fL ;鉻M ;鐵；鈷；鎳；銅；鋅；以及招，并且該X和y可以具有以下的值0· 05 ^ X ^ I. 10,0. 5 ^ y ^ I. O。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料包括具有式LihMxFePO4的材料，其中M是選自由以下組成的組的摻雜劑鈦；銀；鉻；猛；鐵；鈷；鎳；銅；鋅；錯(cuò)；銀；鑰；銀；以及，鶴，并且，其中X是選自以下的組的數(shù)字約O. 00 ;約0. 01 ;約0. 02 ;約0. 03 ;約O. 04 ;約O. 05 ； 約 O. 06 ;約 O. 07 ;約 O. 08 ;約 O. 09 ;約 O. 10 ;約 O. 11 ;約 O. 12 ;約 O. 13 ;約 O. 14 ;約 O. 15 ； 約 O. 16 ;約 O. 17 ;約 O. 18 ;約 O. 19 ;約 O. 20 ;約 O. 21 ;約 O. 22 ;約 O. 23 ;約 O. 24 ;約 O. 25 ； 約 O. 26 ;約 O. 27 ;約 O. 28 ;約 O. 29 ;約 O. 30 ;約 O. 31 ;約 O. 32 ;約 O. 33 ;約 O. 34 ;約 O. 35 ； 約 O. 36 ;約 O. 37 ;約 O. 38 ;約 O. 39 ;約 O. 40 ;約 O. 41 ;約 O. 42 ;約 O. 43 ;約 O. 44 ;約 O. 45 ； 約 O. 46 ;約 O. 47 ;約 O. 48 ;約 O. 49 ;約 O. 50 ;約 O. 51 ;約 O. 52 ;約 O. 53 ;約 O. 54 ;約 O. 55 ； 約 O. 56 ;約 O. 57 ;約 O. 58 ;約 O. 59 ;約 O. 60 ;約 O. 61 ;約 O. 62 ;約 O. 63 ;約 O. 64 ;約 O. 65 ； 約 O. 66 ;約 O. 67 ;約 O. 68 ;約 O. 69 ;約 O. 70 ;約 O. 71 ;約 O. 72 ;約 O. 73 ;約 O. 74 ;約 O. 75 ； 約 O. 76 ;約 O. 77 ;約 O. 78 ;約 O. 79 ;約 O. 80 ;約 O. 81 ;約 O. 82 ;約 O. 83 ;約 O. 84 ;約 O. 85 ； 約 O. 86 ;約 O. 87 ;約 O. 88 ;約 O. 89 ;約 O. 90 ;約 O. 91 ;約 O. 92 ;約 O. 93 ;約 O. 94 ;約 O. 95 ； 約 O. 96 ;約 O. 97 ;約 O. 98 ;約 O. 99 ;以及，約 I. 00。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料可以包括具有式LihMxFePO4的材料，其中M是選自以下的組的金屬或金屬的組合鈦；fL ;鉻M ;鐵；鈷；鎳；銅；鋅；錯(cuò)；銀；鑰；銀；以及，鎢，并且，其中X是選自由以下組成的組的數(shù)字范圍約O. OO至約O. 01 ;約O. 00至約 O. 02 ;約 O. 00 至約 O. 03 ;約 O. 00 至約 O. 04 ;約 O. 00 至約 O. 05 ;約 O. 00 至約 O. 06 ;約 O. 00 至約O. 07 ;約O. 00至約O. 08 ;約O. 00至約O. 09 ;約O. 00至約O. 10 ;約O. 00至約O. 11 ； 約O. 00至約O. 12 ;約O. 00至約O. 13 ;約O. 00至約O. 14 ;約O. 00至約O. 15 ;約O. 00至約 O. 16 ;約 O. 00 至約 O. 17 ;約 O. 00 至約 O. 18 ;約 O. 00 至約 O. 19 ;約 O. 00 至約 O. 20 ;約 O. 00 至約O. 21 ;約O. 00至約O. 22 ;約O. 00至約O. 23 ;約O. 00至約O. 24 ;約O. 00至約O. 25 ； 約O. 00至約O. 26 ;約O. 00至約O. 27 ;約O. 00至約O. 28 ;約O. 00至約O. 29 ;約O. 00至約 O. 30 ;約 O. 00 至約 O. 31 ;約 O. 00 至約 O. 32 ;約 O. 00 至約 O. 33 ;約 O. 00 至約 O. 34 ;約 O. 00 至約O. 35 ;約O. 00至約O. 36 ;約O. 00至約O. 37 ;約O. 00至約O. 38 ;約O. 00至約O. 39 ； 約O. 00至約O. 40 ;約O. 00至約O. 41 ;約O. 00至約O. 42 ;約O. 00至約O. 43 ;約O. 00至約 O. 44 ;約 O. 00 至約 O. 45 ;約 O. 00 至約 O. 46 ;約 O. 00 至約 O. 47 ;約 O. 00 至約 O. 48 ;約 O. 00 至約O. 49 ;約O. 00至約O. 50 ;約O. 00至約O. 51 ;約O. 00至約O. 52 ;約O. 00至約O. 53 ； 約O. 00至約O. 54 ;約O. 00至約O. 55 ;約O. 00至約O. 56 ;約O. 00至約O. 57 ;約O. 00至約 O. 58 ;約 O. 00 至約 O. 59 ;約 O. 00 至約 O. 60 ;約 O. 00 至約 O. 61 ;約 O. 00 至約 O. 62 ;約 O. 00 至約O. 63 ;約O. 00至約O. 64 ;約O. 00至約O. 65 ;約O. 00至約O. 66 ;約O. 00至約O. 67 ； 約O. 00至約O. 68 ;約O. 00至約O. 69 ;約O. 00至約O. 70 ;約O. 00至約O. 71 ;約O. 00至約 O. 72 ;約 O. 00 至約 O. 73 ;約 O. 00 至約 O. 74 ;約 O. 00 至約 O. 75 ;約 O. 00 至約 O. 76 ;約 O. 00 至約O. 77 ;約O. 00至約O. 78 ;約O. 00至約O. 79 ;約O. 00至約O. 80 ;約O. 00至約O. 81 ； 約O. 00至約O. 82 ;約O. 00至約O. 83 ;約O. 00至約O. 84 ;約O. 00至約O. 85 ;約O. 00至約 O. 86 ;約 O. 00 至約 O. 87 ;約 O. 00 至約 O. 88 ;約 O. 00 至約 O. 89 ;約 O. 00 至約 O. 90 ;約 O. 00 至約O. 91 ;約O. 00至約O. 92 ;約O. 00至約O. 93 ;約O. 00至約O. 94 ;約O. 00至約O. 95 ； 約O. 00至約O. 96 ;約O. 00至約O. 97 ;約O. 00至約O. 98 ;約O. 00至約O. 99 ;約O. 00至約 O. 10 ;約 O. 10 至約 O. 11 ;約 O. 10 至約 O. 12 ;約 O. 10 至約 O. 13 ;約 O. 10 至約 O. 14 ;約 O. 10 至約O. 15 ;約O. 10至約O. 16 ;約O. 10至約O. 17 ;約O. 10至約O. 18 ;約O. 10至約O. 19 ； 約O. 10至約O. 20 ;約O. 10至約O. 21 ;約O. 10至約O. 22 ;約O. 10至約O. 23 ;約O. 10至約 O. 24 ;約 O. 10 至約 O. 25 ;約 O. 10 至約 O. 26 ;約 O. 10 至約 O. 27 ;約 O. 10 至約 O. 28 ;約 O. 10 至約O. 29 ;約O. 10至約O. 30 ;約O. 10至約O. 31 ;約O. 10至約O. 32 ;約O. 10至約O. 33 ； 約O. 10至約O. 34 ;約O. 10至約O. 35 ;約O. 10至約O. 36 ;約O. 10至約O. 37 ;約O. 10至約 O. 38 ;約 O. 10 至約 O. 39 ;約 O. 10 至約 O. 40 ;約 O. 10 至約 O. 41 ;約 O. 10 至約 O. 42 ;約 O. 10 至約O. 43 ;約O. 10至約O. 44 ;約O. 10至約O. 45 ;約O. 10至約O. 46 ;約O. 10至約O. 47 ； 約O. 10至約O. 48 ;約O. 10至約O. 49 ;約O. 10至約O. 50 ;約O. 10至約O. 51 ;約O. 10至約 O. 52 ;約 O. 10 至約 O. 53 ;約 O. 10 至約 O. 54 ;約 O. 10 至約 O. 55 ;約 O. 10 至約 O. 56 ;約 O. 10 至約O. 57 ;約O. 10至約O. 58 ;約O. 10至約O. 59 ;約O. 10至約O. 60 ;約O. 10至約O. 61 ； 約O. 10至約O. 62 ;約O. 10至約O. 63 ;約O. 10至約O. 64 ;約O. 10至約O. 65 ;約O. 10至約 O. 66 ;約 O. 10 至約 O. 67 ;約 O. 10 至約 O. 68 ;約 O. 10 至約 O. 69 ;約 O. 10 至約 O. 70 ;約 O. 10 至約O. 71 ;約O. 10至約O. 72 ;約O. 10至約O. 73 ;約O. 10至約O. 74 ;約O. 10至約O. 75 ； 約O. 10至約O. 76 ;約O. 10至約O. 77 ;約O. 10至約O. 78 ;約O. 10至約O. 79 ;約O. 10至約 O. 80 ;約 O. 10 至約 O . 81 ;約 O. 10 至約 O. 82 ;約 O. 10 至約 O. 83 ;約 O. 10 至約 O. 84 ;約 O. 10至約O. 85 ;約O. 10至約O. 86 ;約O. 10至約O. 87 ;約O. 10至約O. 88 ;約O. 10至約O. 89 ； 約O. 10至約O. 90 ;約O. 10至約O. 91 ;約O. 10至約O. 92 ;約O. 10至約O. 93 ;約O. 10至約 O. 94 ;約 O. 10 至約 O. 95 ;約 O. 10 至約 O. 96 ;約 O. 10 至約 O. 97 ;約 O. 10 至約 O. 98 ;約 O. 10 至約O. 99 ;約O. 10至約I. 00 ;約O. 20至約O. 21 ;約O. 20至約O. 22 ;約O. 20至約O. 23 ； 約O. 20至約O. 24 ;約O. 20至約O. 25 ;約O. 20至約O. 26 ;約O. 20至約O. 27 ;約O. 20至約 O. 28 ;約 O. 20 至約 O. 29 ;約 O. 20 至約 O. 30 ;約 O. 20 至約 O. 31 ;約 O. 20 至約 O. 32 ;約 O. 20 至約O. 33 ;約O. 20至約O. 34 ;約O. 20至約O. 35 ;約O. 20至約O. 36 ;約O. 20至約O. 37 ； 約O. 20至約O. 38 ;約O. 20至約O. 39 ;約O. 20至約O. 40 ;約O. 20至約O. 41 ;約O. 20至約 O. 42 ;約 O. 20 至約 O. 43 ;約 O. 20 至約 O. 44 ;約 O. 20 至約 O. 45 ;約 O. 20 至約 O. 46 ;約 O. 20 至約O. 47 ;約O. 20至約O. 48 ;約O. 20至約O. 49 ;約O. 20至約O. 50 ;約O. 20至約O. 51 ； 約O. 20至約O. 52 ;約O. 20至約O. 53 ;約O. 20至約O. 54 ;約O. 20至約O. 55 ;約O. 20至約 O. 56 ;約 O. 20 至約 O. 57 ;約 O. 20 至約 O. 58 ;約 O. 20 至約 O. 59 ;約 O. 20 至約 O. 60 ;約 O. 20 至約O. 61 ;約O. 20至約O. 62 ;約O. 20至約O. 63 ;約O. 20至約O. 64 ;約O. 20至約O. 65 ； 約O. 20至約O. 66 ;約O. 20至約O. 67 ;約O. 20至約O. 68 ;約O. 20至約O. 69 ;約O. 20至約 O. 70 ;約 O. 20 至約 O. 71 ;約 O. 20 至約 O. 72 ;約 O. 20 至約 O. 73 ;約 O. 20 至約 O. 74 ;約 O. 20 至約O. 75 ;約O. 20至約O. 76 ;約O. 20至約O. 77 ;約O. 20至約O. 78 ;約O. 20至約O. 79 ； 約O. 20至約O. 80 ;約O. 20至約O. 81 ;約O. 20至約O. 82 ;約O. 20至約O. 83 ;約O. 20至約 O. 84 ;約 O. 20 至約 O. 85 ;約 O. 20 至約 O. 86 ;約 O. 20 至約 O. 87 ;約 O. 20 至約 O. 88 ;約 O. 20 至約O. 89 ;約O. 20至約O. 90 ;約O. 20至約O. 91 ;約O. 20至約O. 92 ;約O. 20至約O. 93 ； 約O. 20至約O. 94 ;約O. 20至約O. 95 ;約O. 20至約O. 96 ;約O. 20至約O. 97 ;約O. 20至約 O. 98 ;約 O. 20 至約 O. 99 ;約 O. 20 至約 I. 00 ;約 O. 30 至約 O. 31 ;約 O. 30 至約 O. 32 ;約 O. 30 至約O. 33 ;約O. 30至約O. 34 ;約O. 30至約O. 35 ;約O. 30至約O. 36 ;約O. 30至約O. 37 ； 約O. 30至約O. 38 ;約O. 30至約O. 39 ;約 O. 30至約O. 40 ;約O. 30至約O. 41 ;約O. 30至約 O. 42 ;約 O. 30 至約 O. 43 ;約 O. 30 至約 O. 44 ;約 O. 30 至約 O. 45 ;約 O. 30 至約 O. 46 ;約 O. 30 至約O. 47 ;約O. 30至約O. 48 ;約O. 30至約O. 49 ;約O. 30至約O. 50 ;約O. 30至約O. 51 ； 約O. 30至約O. 52 ;約O. 30至約O. 53 ;約O. 30至約O. 54 ;約O. 30至約O. 55 ;約O. 30至約 O. 56 ;約 O. 30 至約 O. 57 ;約 O. 30 至約 O. 58 ;約 O. 30 至約 O. 59 ;約 O. 30 至約 O. 60 ;約 O. 30 至約O. 61 ;約O. 30至約O. 62 ;約O. 30至約O. 63 ;約O. 30至約O. 64 ;約O. 30至約O. 65 ； 約O. 30至約O. 66 ;約O. 30至約O. 67 ;約O. 30至約O. 68 ;約O. 30至約O. 69 ;約O. 30至約 O. 70 ;約 O. 30 至約 O. 71 ;約 O. 30 至約 O. 72 ;約 O. 30 至約 O. 73 ;約 O. 30 至約 O. 74 ;約 O. 30 至約O. 75 ;約O. 30至約O. 76 ;約O. 30至約O. 77 ;約O. 30至約O. 78 ;約O. 30至約O. 79 ； 約O. 30至約O. 80 ;約O. 30至約O. 81 ;約O. 30至約O. 82 ;約O. 30至約O. 83 ;約O. 30至約 O. 84 ;約 O. 30 至約 O. 85 ;約 O. 30 至約 O. 86 ;約 O. 30 至約 O. 87 ;約 O. 30 至約 O. 88 ;約 O. 30 至約O. 89 ;約O. 30至約O. 90 ;約O. 30至約O. 91 ;約O. 30至約O. 92 ;約O. 30至約O. 93 ； 約O. 30至約O. 94 ;約O. 30至約O. 95 ;約O. 30至約O. 96 ;約O. 30至約O. 97 ;約O. 30至約 O. 98 ;約 O. 30 至約 O. 99 ;約 O. 30 至約 I. 00 ;約 O. 40 至約 O. 40 ;約 O. 40 至約 O. 41 ;約 O. 40 至約O. 42 ;約O. 40至約O. 43 ;約O. 40至約O. 44 ;約O. 40至約O. 45 ;約O. 40至約O. 46 ； 約O. 40至約O. 47 ;約O. 40至約O. 48 ;約O. 40至約O. 49 ;約O. 40至約O. 50 ;約O. 40至約 O. 51 ;約 O. 40 至約 O. 52 ;約 O. 40 至約 O. 53 ;約 O. 40 至約 O. 54 ;約 O. 40 至約 O. 55 ;約 O. 40至約O. 56 ;約O. 40至約O. 57 ;約O. 40至約O. 58 ;約O. 40至約O. 59 ;約O. 40至約O. 60 ； 約O. 40至約O. 61 ;約O. 40至約O. 62 ;約O. 40至約O. 63 ;約O. 40至約O. 64 ;約O. 40至約 O. 65 ;約 O. 40 至約 O. 66 ;約 O. 40 至約 O. 67 ;約 O. 40 至約 O. 68 ;約 O. 40 至約 O. 69 ;約 O. 40 至約O. 70 ;約O. 40至約O. 71 ;約O. 40至約O. 72 ;約O. 40至約O. 73 ;約O. 40至約O. 74 ； 約O. 40至約O. 75 ;約O. 40至約O. 76 ;約O. 40至約O. 77 ;約O. 40至約O. 78 ;約O. 40至約 O. 79 ;約 O. 40 至約 O. 80 ;約 O. 40 至約 O. 81 ;約 O. 40 至約 O. 82 ;約 O. 40 至約 O. 83 ;約 O. 40 至約O. 84 ;約O. 40至約O. 85 ;約O. 40至約O. 86 ;約O. 40至約O. 87 ;約O. 40至約O. 88 ； 約O. 40至約O. 89 ;約O. 40至約O. 90 ;約O. 40至約O. 91 ;約O. 40至約O. 92 ;約O. 40至約 O. 93 ;約 O. 40 至約 O. 94 ;約 O. 40 至約 O. 95 ;約 O. 40 至約 O. 96 ;約 O. 40 至約 O. 97 ;約 O. 40 至約O. 98 ;約O. 40至約O. 99 ;約O. 40至約I. 00 ;約O. 50至約O. 51 ;約O. 50至約O. 52 ； 約O. 50至約O. 53 ;約O. 50至約O. 54 ;約O. 50至約O. 55 ;約O. 50至約O. 56 ;約O. 50至約 O. 57 ;約 O. 50 至約 O. 58 ;約 O. 50 至約 O. 59 ;約 O. 50 至約 O. 60 ;約 O. 50 至約 O. 61 ;約 O. 50 至約O. 62 ;約O. 50至約O. 63 ;約O. 50至約O. 64 ;約O. 50至約O. 65 ;約O. 50至約O. 66 ； 約O. 50至約O. 67 ;約O. 50至約O. 68 ;約O. 50至約O. 69 ;約O. 50至約O. 70 ;約O. 50至約 O. 71 ;約 O. 50 至約 O. 72 ;約 O. 50 至約 O. 73 ;約 O. 50 至約 O. 74 ;約 O. 50 至約 O. 75 ;約 O. 50 至約O. 76 ;約O. 50至約O. 77 ;約O. 50至約O. 78 ;約O. 50至約O. 79 ;約O. 50至約O. 80 ； 約O. 50至約O. 81 ;約O. 50至約O. 82 ;約O. 50至約O. 83 ;約O. 50至約O. 84 ;約O. 50至約
O.85 ;約 O. 50 至約 O. 86 ;約 O. 50 至約 O. 87 ;約 O. 50 至約 O. 88 ;約 O. 50 至約 O. 89 ;約 O. 50 至約O. 90 ;約O. 50至約O. 91 ;約O. 50至約O. 92 ;約O. 50至約O. 93 ;約O. 50至約O. 94 ； 約O. 50至約O. 95 ;約O. 50至約O. 96 ;約O. 50至約O. 97 ;約O. 50至約O. 98 ;約O. 50至約 O. 99 ;約 O. 50 至約 I. 00 ;約 O. 60 至約 O. 61 ;約 O. 60 至約 O. 62 ;約 O. 60 至約 O. 63 ;約 O. 60 至約O. 64 ;約O. 60至約O. 65 ;約O. 60至約O. 66 ;約O. 60至約O. 67 ;約O. 60至約O. 68 ； 約O. 60至約O. 69 ;約O. 60至約O. 70 ;約O. 60至約O. 71 ;約O. 60至約O. 72 ;約O. 60至約 O. 73 ;約 O. 60 至約 O. 74 ;約 O. 60 至約 O. 75 ;約 O. 60 至約 O. 76 ;約 O. 60 至約 O. 77 ;約 O. 60 至約O. 78 ;約O. 60至約O. 79 ;約O. 60至約O. 80 ;約O. 60至約O. 81 ;約O. 60至約O. 82 ； 約O. 60至約O. 83 ;約O. 60至約O. 84 ;約O. 60至約O. 85 ;約O. 60至約O. 86 ;約O. 60至約 O. 87 ;約 O. 60 至約 O. 88 ;約 O. 60 至約 O. 89 ;約 O. 60 至約 O. 90 ;約 O. 60 至約 O. 91 ;約 O. 60 至約O. 92 ;約O. 60至約O. 93 ;約O. 60至約O. 94 ;約O. 60至約O. 95 ;約O. 60至約O. 96 ； 約O. 60至約O. 97 ;約O. 60至約O. 98 ;約O. 60至約O. 99 ;約O. 60至約I. 00 ;約O. 70至約 O. 71 ;約 O. 70 至約 O. 72 ;約 O. 70 至約 O. 73 ;約 O. 70 至約 O. 74 ;約 O. 70 至約 O. 75 ;約 O. 70 至約O. 76 ;約O. 70至約O. 77 ;約O. 70至約O. 78 ;約O. 70至約O. 79 ;約O. 70至約O. 80 ； 約O. 70至約O. 81 ;約O. 70至約O. 82 ;約O. 70至約O. 83 ;約O. 70至約O. 84 ;約O. 70至約 O. 85 ;約 O. 70 至約 O. 86 ;約 O. 70 至約 O. 87 ;約 O. 70 至約 O. 88 ;約 O. 70 至約 O. 89 ;約 O. 70 至約O. 90 ;約O. 70至約O. 91 ;約O. 70至約O. 92 ;約O. 70至約O. 93 ;約O. 70至約O. 94 ； 約O. 70至約O. 95 ;約O. 70至約O. 96 ;約O. 70至約O. 97 ;約O. 70至約O. 98 ;約O. 70至約 O. 99 ;約 O. 70 至約 I. 00 ;約 O. 80 至約 O. 80 ;約 O. 80 至約 O. 81 ;約 O. 80 至約 O. 82 ;約 O. 80 至約O. 83 ;約O. 80至約O. 84 ;約O. 80至約O. 85 ;約O. 80至約O. 86 ;約O. 80至約O. 87 ； 約O. 80至約O. 88 ;約O. 80至約O. 89 ;約O. 80至約O. 90 ;約O. 80至約O. 91 ;約O. 80至約 O. 92 ;約 O. 80 至約 O. 93 ;約 O. 80 至約 O. 94 ;約 O. 80 至約 O. 95 ;約 O. 80 至約 O. 96 ;約 O. 80至約O. 97 ;約O. 80至約O. 98 ;約O. 80至約O. 99 ;約O. 80至約I. 00 ;約O. 90至約O. 91 ； 約O. 90至約O. 92 ;約O. 90至約O. 93 ;約O. 90至約O. 94 ;約O. 90至約O. 95 ;約O. 90至約 O. 96 ;約O. 90至約O. 97 ;約O. 90至約O. 98 ;約O. 90至約O. 99 ;以及，約O. 90至約I. 00。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆?？梢园ㄟx自以下的組的材料或材料的組合Li2MnF2 ；Li2MnO ；Li2MnS ;Li2FeF2 ；Li2FeO ；Li2FeS ；Li2CoF2 ；Li2CoO ；Li2NiF2 ；Li2NiO ； Li2CuF2 ；Li2CuO ；Li2CuS ；Li3VF3 ；Li3V203 ；Li3CrF3 ；Li3Cr203 ；Li3MnF3 ；Li3Mn2O3 ；Li3FeF3 ； Li3Fe2O3 ；Li3BiF3 ;以及 Li3Bi2O30在某些實(shí)施方案中，所述層可以被無縫地接合并且其中所述層可以或可以不具有在其之間的可辨別的邊界。在某些實(shí)施方案中，所述電極基質(zhì)可以包括數(shù)量為任何量或選自以下的組的量的多個(gè)層1 ;2 ;3 ；4 ；5 ；6 ；7 ；8 ；9 ；10 ；11 ；12 ；13 ；14 ；15 ；16 ；17 ；18 ；19 ；20 ；21 ；22 ；23 ；24 ； 25 ；26 ；27 ；28 ；29 ；30 ；31 ；32 ；33 ；34 ；35 ；36 ；37 ；38 ；39 ；40 ；41 ；42 ；43 ；44 ；45 ；46 ；47 ； 48 ；49 ；50 ；51 ；52 ；53 ；54 ；55 ；56 ；57 ；58 ；59 ；60 ；61 ；62 ；63 ；64 ；65 ；66 ；67 ；68 ；69 ；70 ； 71 ；72 ；73 ；74 ；75 ；76 ；77 ；78 ；79 ；80 ；81 ；82 ；83 ；84 ；85 ；86 ；87 ；88 ；89 ；90 ；91 ；92 ；93 ； 94 ；95 ；96 ；97 ；98 ；99 ；以及，100。
在某些實(shí)施方案中，所述多個(gè)層可以在包括導(dǎo)電顆粒的層與包括導(dǎo)電顆粒和活性材料顆粒的層之間交替。在某些實(shí)施方案中，所述導(dǎo)電顆?？梢园x自以下的組的一個(gè)或多個(gè)材料碳、 炭黑、科琴碳黑；熱解碳；浙青焦炭；針狀焦；石油焦；石墨；玻璃碳；有機(jī)大分子化合物燃燒產(chǎn)物；碳纖維；碳納米管；碳納米球；碳納米鐘；多壁碳納米管；單壁碳納米管；以及活性碳。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供包括本發(fā)明的所述電極的電池。在優(yōu)選的實(shí)施方案中， 電池包括正極集流體、正極、隔板片材或?qū)?、?fù)極、殼體，負(fù)極集流體，所述正極與所述正極集流體電連通，所述隔板層是在所述電池的操作電壓范圍內(nèi)離子可滲透的和不導(dǎo)電的，負(fù)極集流體與負(fù)極電連通，殼體用于容納之前提到的部件、溶劑和電解質(zhì)鹽，其中正極或負(fù)極或兩者含有在其中的至少一個(gè)功能梯度。在某些實(shí)施方案中，所述隔板選自包括但不限于通過例如但不限于干法或濕法制造的微多孔膜的材料。兩個(gè)過程都包括生產(chǎn)薄膜的擠出步驟以及采用一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)生孔隙的取向步驟。在某些實(shí)施方案中，用于制造所述隔板的過程包括熔融的或可溶解的聚合物的使用并且還可以包括以下步驟擠出熔融的聚合物以形成膜，退火所述膜，并且伸展所述膜以產(chǎn)生孔隙。在本發(fā)明的其他實(shí)施方案中，所述過程包括混合可抽取的添加劑以形成熱聚合物混合物或溶液，擠出所述熱溶液以形成凝膠狀的膜，并且將可溶解的添加劑從所述膜抽取出來以形成多孔結(jié)構(gòu)以得到，在某些實(shí)施方案中，狹縫-孔隙微觀結(jié)構(gòu)。在又其他實(shí)施方案中，所述方法可以得到具有互相連接的球形的或橢圓形的孔隙的電極載體。在某些實(shí)施方案中，所述聚合物片材可以使用例如但不限于干燥鋪設(shè)過程、潤(rùn)濕鋪設(shè)過程、紡粘過程或熔噴過程被制造。上文提到的過程中的每個(gè)包括至少三個(gè)步驟形成織物織網(wǎng)，粘合所形成的織網(wǎng)以及后處理。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述織網(wǎng)形成和粘合在一個(gè)步驟中進(jìn)行。在其他實(shí)施方案中，其可以在兩個(gè)或更多個(gè)步驟中進(jìn)行。在某些實(shí)施方案中，所述隔板是聚合物凝膠。
在某些實(shí)施方案中，所述隔板是聚合物凝膠電解質(zhì)。在某些實(shí)施方案中，所述隔板具有具有選自以下的厚度范圍的組的厚度范圍的厚度約I μ m至約10 μ m ;或約10 μ m至約20 μ m ;或約20 μ m至約30 μ m ;或約30 μ m至約 40 μ m ;或約40 μ m至約50 μ m ;或約50 μ m至約60 μ m ;或約60 μ m至約70 μ m ;或約70 μ m 至約80 μ m ;或約80 μ m至約90 μ m ;或約90 μ m至約100 μ m ;或約100 μ m至約110 μ m ;或約110 μ m至約120 μ m ;或約120 μ m至約130 μ m ;或約130 μ m至約140 μ m ;或約140 μ m至約150 μ m ;或約150 μ m至約160 μ m ;或約160 μ m至約170 μ m ;或約170 μ m至約180 μ m ； 或約180 μ m至約190 μ m ;或約190 μ m至約200 μ m ;或約5 μ m至約10 μ m ;或約10 μ m至約 15 μ m ;或約15 μ m至約20 μ m ;或約20 μ m至約25 μ m ;或約25 μ m至約30 μ m ;或約30 μ m 至約35 μ m ;或約35 μ m至約40 μ m ;或約40 μ m至約45 μ m ;或約45 μ m至約50 μ m ;或約 50 μ m至約55 μ m ;或約55 μ m至約60 μ m ;或約60 μ m至約65 μ m ;或約65 μ m至約70 μ m ； 或約70 μ m至約75 μ m ;或約75 μ m至約80 μ m ;或約80 μ m至約85 μ m ;或約85 μ m至約 90 μ m ;或約90 μ m至約95 μ m ;或約95 μ m至約100 μ m ;或約100 μ m至約105 μ m ;或約 105 μ m至約110 μ m ;或約110 μ m至約115 μ m ;或約115 μ m至約120 μ m ;或約120 μ m至約 125 μ m ;或約125 μ m至約130 μ m ;或約130 μ m至約135 μ m ;或約135 μ m至約140 μ m ;或約 140μ m至約145 μ m ;或約145 μ m至約150 μ m ;或約150 μ m至約155 μ m ;或約155 μ m至約 160 μ m ;或約160 μ m至約165 μ m ;或約165 μ m至約170 μ m ;或約170 μ m至約175 μ m ;或約
175μ m至約180 μ m ;或約185 μ m至約190 μ m ;或約190 μ m至約195 μ m ;或約195 μ m至約 200 μ m ;或約O μ m至約50 μ m ;或約10 μ m至約60 μ m ;或約20 μ m至約70 μ m ;或約30 μ m 至約80 μ m ;或約40 μ m至約90 μ m ;或約50 μ m至約100 μ m ;或約60 μ m至約110 μ m ;或約70 μ m至約120 μ m ;或約80 μ m至約130 μ m ;或約90 μ m至約140 μ m ;或約100 μ m至約 150 μ m ;或約110 μ m至約160 μ m ;或約120 μ m至約170 μ m ;或約130 μ m至約180 μ m ;或約140 μ m至約190 μ m ;或約150 μ m至約200 μ m ;或約160 μ m至約210 μ m ;或約170 μ m 至約220 μ m ;或約180 μ m至約230 μ m ;或約190 μ m至約240 μ m。在某些實(shí)施方案中，所述隔板可以包括多個(gè)層或可以包括單個(gè)層。在所述多層實(shí)施方案中，每個(gè)層可以包括相同的材料或一個(gè)或多個(gè)層可以包括與其他層不同的材料。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于測(cè)試電池組電極的裝置，包括第一片材陣列，其具有第一側(cè)和第二側(cè)并且包括不導(dǎo)電載體，其具有在所述片材陣列內(nèi)成陣列的多個(gè)孔，每個(gè)孔從所述第一側(cè)橫貫至所述第二側(cè)；以及，多個(gè)電極，其在所述第一片材陣列的所述第一側(cè)上成陣列，所述電極每個(gè)包括電極載體，其包含導(dǎo)電材料，所述電極載體具有第一側(cè)和第二側(cè)；以及，電極，其被沉積在所述電極載體的第一側(cè)上，所述電極中的每個(gè)包括活性材料顆粒，其能夠可逆地儲(chǔ)存離子；以及，導(dǎo)電顆粒，其中每個(gè)電極與所述片材陣列的其他電極是電隔離且離子隔離的。在某些實(shí)施方案中，所述裝置可以包括第二片材陣列，其具有第一側(cè)和第二側(cè)并且包括不導(dǎo)電載體，其具有在所述片材陣列內(nèi)成陣列的多個(gè)孔，每個(gè)孔從所述第一側(cè)橫貫至所述第二側(cè)；以及，多個(gè)電極，其在所述第二片材陣列的所述第一側(cè)上在位置上成陣列， 所述電極每個(gè)包括電極載體，其包含導(dǎo)電材料，所述電極載體具有第一側(cè)和第二側(cè)；以及，電極，其被沉積在所述電極載體的第一側(cè)上，所述電極中的每個(gè)包括活性材料顆粒，其能夠可逆地儲(chǔ)存離子；以及，導(dǎo)電顆粒，其中每個(gè)電極被與所述片材陣列的其他電極是電隔離且離子隔離的。在某些實(shí)施方案中，所述裝置還可以包括隔板陣列，其被布置在所述第一片材陣列和所述第二片材陣列之間，所述隔板陣列包括隔板陣列載體；多個(gè)隔板，所述隔板是離子可滲透的并且電子不可滲透的；其中所述多個(gè)隔板中的每個(gè)彼此是離子隔離且電隔離的，并且，其中所述第一片材陣列和所述第二片材陣列中的每個(gè)被布置為使得被沉積在每個(gè)片材陣列上的所述電極面向彼此，且來自所述隔板陣列的單個(gè)隔板被置于每個(gè)相對(duì)的電極之間，其中每個(gè)相對(duì)的電極載體、電極和相應(yīng)的隔板形成電化學(xué)電池，每個(gè)電化學(xué)電池內(nèi)具有一定體積的電解液，其中電壓電勢(shì)能夠通過相應(yīng)的電極載體孔來接觸每個(gè)電極的第二表面而被施加于所述電極載體中的每個(gè)。在某些實(shí)施方案中，所述裝置還可以包括第一電極觸點(diǎn)陣列和第二電極觸點(diǎn)陣列，每個(gè)觸點(diǎn)陣列包括觸點(diǎn)陣列基材，所述觸點(diǎn)陣列基材具有第一表面和第二表面以及與其相關(guān)聯(lián)的多個(gè)導(dǎo)電跡線，每個(gè)跡線通向所述電極觸點(diǎn)陣列內(nèi)的至少一個(gè)位置。在某些實(shí)施方案中，所述裝置還可以包括多個(gè)電觸點(diǎn)，每個(gè)電觸點(diǎn)與相應(yīng)的導(dǎo)電跡線電連通，所述多個(gè)電觸點(diǎn)中的每個(gè)從所述電極觸點(diǎn)陣列的所述第一表面突出，使得當(dāng)所述片材陣列第二側(cè)與所述電極觸點(diǎn)陣列第一側(cè)相關(guān)聯(lián)時(shí)，所述電觸點(diǎn)突出穿過所述片材陣列的所述孔中的一個(gè)以與在位置上對(duì)應(yīng)于所述片材陣列中的所述位置的所述電極載體的所述第二側(cè)電連通。在某些實(shí)施方案中，所述隔板具有范圍從約IOym至約300μπι的厚度。在某些實(shí)施方案中，所述隔板具有范圍從包括以下的厚度的組的厚度
在某些實(shí)施方案中，所述裝置還可以包括第一載體板和第二載體板，所述載體板以所述第一電極觸點(diǎn)陣列、所述第一片材陣列、所述隔板陣列、片材陣列和所述第二電極觸點(diǎn)陣列的順序從側(cè)面與組件相接。在某些實(shí)施方案中，所述裝置還可以包括與所述電極觸點(diǎn)陣列的所述多個(gè)所述導(dǎo)電跡線電連通的自動(dòng)化電池組電池測(cè)試器。在某些實(shí)施方案中，所述裝置還可以包括與所述自動(dòng)化電池組電池測(cè)試器通信的計(jì)算機(jī)化數(shù)據(jù)庫，所述計(jì)算機(jī)化數(shù)據(jù)庫被配置為獲得、存儲(chǔ)和操縱從所述自動(dòng)化電池測(cè)試器采集的數(shù)據(jù)。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于測(cè)試電池組電極的方法，包括以下步驟提供電極的陣列，每個(gè)電極與其他電極是電隔離且離子隔離的；提供對(duì)電極的陣列，每個(gè)對(duì)電極與其他對(duì)電極是電隔離且離子隔離的；提供隔板的陣列，每個(gè)隔板與所述隔板的陣列的其他隔板是電隔離且離子隔離的；將所述電極的陣列粘合于所述對(duì)電極的陣列，且所述隔板的陣列在其之間，以形成電池組電池的陣列，每個(gè)電池組電池與所述電池組電池的陣列的其他電池組電池是電隔離且離子隔離的；提供與所述電池組電池的陣列的每個(gè)電極和對(duì)電極分立地電連通的自動(dòng)化電池組電池測(cè)試器；以及，測(cè)試每個(gè)電池組電池，相繼地或并行地，以及使用計(jì)算機(jī)化數(shù)據(jù)庫收集數(shù)據(jù)。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于制造隔板陣列的方法，包括以下步驟提供隔板片材，所述隔板片材具有第一表面和第二表面，其中所述隔板片材在所述第一表面和所述第二表面之間是不導(dǎo)電的，并且其中所述隔板片材是在所述第一表面和所述第二表面之間是離子傳導(dǎo)的；提供具有凸起形狀的陣列圖案的圖案化模具(patterned die)，所述凸起形狀具有至少一個(gè)壁；將所述圖案化模具壓靠住所述隔板片材的所述第一表面，以將所述凸起形狀壓印入所述隔板片材中；將所述圖案化模具抽出遠(yuǎn)離所述隔板片材的所述第一表面， 其中凸起形狀的所述陣列圖案的圖像被壓印至所述隔板片材上。在某些實(shí)施方案中，所述圖案化模具可以是熱熔性壓型熔模(hot melt pattern die)并且所述陣列圖案的所述圖像通過將所述陣列圖案的所述圖像熔融入所述隔板片材中得到，由此形成獨(dú)立的隔板的陣列，每個(gè)獨(dú)立的隔板與其他獨(dú)立的隔板是電隔離且離子隔離的。在某些實(shí)施方案中，所述方法還可以包括提供第二圖案化模具，所述第二圖案化模具具有與所述第一圖案化模具的凸起形狀的陣列圖案成鏡像的凸起形狀的陣列圖案，其中當(dāng)所述第一圖案化模具和所述第二圖案化模具與在其之間的所述隔板片材匹配時(shí)，來自所述第一圖案化模具和所述第二圖案化模具的凸起形狀的所述圖案匹配，而不會(huì)貫穿所述隔板片材。在某些實(shí)施方案中，所述方法可以提供所述第一圖案化模具和所述第二圖案化模具是熱熔性壓型熔模并且所述第一圖案化模具和所述第二圖案化模具的所述圖像和所述鏡像被壓印入所述隔板片材中以形成獨(dú)立的隔板的陣列，每個(gè)隔板與其他獨(dú)立的隔板是電隔離且離子隔離的。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于形成多個(gè)電極的方法，所述方法包括以下步驟提供片材陣列，其具有第一側(cè)和第二側(cè)并且包括不導(dǎo)電載體，其具有在所述片材陣列內(nèi)成陣列的多個(gè)孔，每個(gè)孔從所述第一側(cè)橫貫至所述第二側(cè)；以及，多個(gè)電極載體，其在所述 片材陣列的所述第一側(cè)上在位置上成陣列，所述電極每個(gè)包括包含導(dǎo)電材料的電極載體，所述電極載體具有第一側(cè)和第二側(cè)；將第一電極材料沉積在所述多個(gè)所述電極載體的第一個(gè)的所述第一側(cè)上；將第二電極材料沉積在所述多個(gè)所述電極載體的第二個(gè)的所述第一側(cè)上； 其中所述第一電極材料與所述第二電極材料不同。在某些實(shí)施方案中，所述多個(gè)所述電極載體的所述第一個(gè)可以包括被沉積在其上的多個(gè)層，其中所述多個(gè)層中的至少兩個(gè)可以彼此不同。在某些實(shí)施方案中，所述多個(gè)電極的所述第一個(gè)可以包括具有在其中的至少一個(gè)功能梯度的電極，并且所述功能梯度可以在垂直于所述電極載體的所述第一表面的方向延伸，或所述功能梯度可以在不垂直于所述電極載體的所述第一表面的方向延伸。在某些實(shí)施方案中，所述電極基質(zhì)可以具有在選自由以下范圍的百分?jǐn)?shù)組成的組的范圍的孔體積分?jǐn)?shù)約1%至約10%;約1%至約5%;約5%至約10%;約10%至約15%; 約10%至約20% ;約15%至約20% ;約20%至約25% ;約20%至約30% ;約25%至約 30% ;約30%至約35% ;約30%至約40% ;約35%至約40% ;約40%至約45% ;約40%至約50% ;約45%至約50% ;約50%至約55% ;約50%至約60% ;約55%至約60% ;約60% 至約65% ;約60%至約70% ;約65%至約70% ;約70%至約75% ;約70%至約80% ;約 75%至約80% ;約80%至約85% ;約80%至約90% ;約85%至約90% ;約90%至約95% ； 約90%至約100% ;約95%至約100%。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于制造多個(gè)電極的方法，所述方法包括以下步驟提供多個(gè)電極材料懸 浮液，其中所述多個(gè)電極材料懸浮液中的至少兩個(gè)是與彼此在至少一個(gè)功能屬性上不同的；提供電極載體的陣列；將所述多個(gè)電極懸浮液中的每個(gè)沉積至所述電極載體的陣列的相應(yīng)的電極載體上。在某些實(shí)施方案中，所述方法可以使所述沉積步驟包括自動(dòng)化沉積。在某些實(shí)施方案中，所述方法可以包括噴霧沉積，優(yōu)選地其中所述噴霧沉積由具有X，y平面關(guān)節(jié)能力 (plane articulation ability)的噴霧機(jī)器人進(jìn)行。在某些實(shí)施方案中，所述噴霧機(jī)器人可以從所述多個(gè)電極材料懸浮液中自動(dòng)地選擇單個(gè)電極材料懸浮液。在某些實(shí)施方案中， 所述噴霧機(jī)器人可以在沉積不同的電極材料懸浮液之間自動(dòng)地進(jìn)行自清潔。在某些實(shí)施方案中，計(jì)算機(jī)控制器和數(shù)據(jù)庫可以被用于控制所述自動(dòng)化沉積并且用于跟蹤被沉積在所述電極載體上的電極材料懸浮液的位置。在某些實(shí)施方案中，所述噴霧機(jī)器人還可以包括根據(jù)預(yù)選擇的制劑表來混合電極材料懸浮液以形成不同的電極材料懸浮液的陣列的能力或具有能夠根據(jù)預(yù)選擇的制劑表混合電極材料懸浮液以形成不同的電極材料懸浮液的陣列的混合機(jī)器人。在某些實(shí)施方案中，所述沉積可以是由具有X，y平面關(guān)節(jié)能力的噴霧機(jī)器人進(jìn)行的噴霧沉積。在某些實(shí)施方案中，所述噴霧機(jī)器人可以從所述多個(gè)電極材料懸浮液中自動(dòng)地選擇單個(gè)電極材料懸浮液。在某些實(shí)施方案中，所述噴霧機(jī)器人可以在沉積不同的電極材料懸浮液之間自動(dòng)地進(jìn)行自清潔。在某些實(shí)施方案中，所述方法還可以提供用于控制所述自動(dòng)化沉積并且用于跟蹤被沉積在所述電極載體上的電極材料懸浮液的位置和組成的計(jì)算機(jī)控制器和數(shù)據(jù)庫。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于制造多個(gè)電極的噴霧機(jī)器人，所述方 法包括以下步驟提供多個(gè)電極材料懸浮液，其中所述多個(gè)電極材料懸浮液中的至少兩個(gè)彼此的至少一個(gè)功能屬性是不同的；提供電極載體的陣列；將所述多個(gè)電極懸浮液中的每個(gè)沉積至所述電極載體的陣列的相應(yīng)的電極載體上。在某些實(shí)施方案中，所述沉積包括自動(dòng)化沉積，優(yōu)選地，所述沉積包括噴霧沉積，甚至更優(yōu)選地，所述噴霧沉積被具有X，y平面關(guān)節(jié)能力的噴霧機(jī)器人進(jìn)行。在某些實(shí)施方案中，所述噴霧機(jī)器人可以從所述多個(gè)電極材料懸浮液中自動(dòng)地選擇單個(gè)極材料懸浮液，所述噴霧機(jī)器人可以在沉積不同的電極材料懸浮液之間自動(dòng)地進(jìn)行自清潔。在高度優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述噴霧機(jī)器人包括用于控制所述自動(dòng)化沉積并且用于跟蹤被沉積在所述電極載體上的電極材料懸浮液的位置的計(jì)算機(jī)控制器和數(shù)據(jù)庫。在某些實(shí)施方案中，所述噴霧機(jī)器人被與能夠根據(jù)預(yù)選擇的制劑表混合電極材料懸浮液以形成不同的電極材料懸浮液的陣列的混合機(jī)器人配合使用或具有作為能夠根據(jù)預(yù)選擇的制劑表來混合電極材料懸浮液以形成不同的電極材料懸浮液的陣列的混合機(jī)器人的功能。在某些實(shí)施方案中，所述沉積是由具有X，y平面關(guān)節(jié)能力的噴霧機(jī)器人進(jìn)行的噴霧沉積，其中所述噴霧機(jī)器人可以從所述多個(gè)電極材料懸浮液中自動(dòng)地選擇單個(gè)電極材料懸浮液。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供電池組電極，包括電極復(fù)合物，其具有X維度、I維度和z維度，所述電極復(fù)合物包括活性材料顆粒；導(dǎo)電顆粒，其中所述電極復(fù)合物還包括 第一區(qū)域，其具有第一密度；以及，第二區(qū)域，其具有第二密度，其中所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域被布置在所述X維度和所述I維度中。在某些實(shí)施方案中，所述電池組電極還可以包括第二層，其包括頂部表面；底部表面；所述第二層還包括活性材料顆粒；導(dǎo)電材料顆粒；所述第二層還包括第一區(qū)域，其具有第一密度；第二區(qū)域，其具有第二密度，其中所述第二層的第一密度和第二密度是不同的。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于形成電極的方法，包括以下步驟使用選自由以下組成的組的涂覆方法形成所述電極棍涂；正向棍涂(forward roll coating);逆棍涂覆； 直接凹面涂覆(direct gravure coating);反向凹面涂覆；刮刀凹面涂覆；氣刀涂覆；刮刀涂覆；狹縫模具涂覆；漿料涂覆；擠出涂覆；多次擠出涂覆；噴霧；電動(dòng)沉積；電泳沉積；電噴霧沉積；噴墨沉積；氣泡噴射沉積(bubble jet deposition);粉末涂覆；以及印刷，其中所述電極在其內(nèi)包括通過所述涂覆方法形成的功能梯度。在某些實(shí)施方案中，所述電極可以在其內(nèi)包括兩個(gè)或更多個(gè)層，其中所述層中的至少一個(gè)在功能上不同于所述其他層，每個(gè)層包括活性材料顆粒和導(dǎo)電材料顆粒。在某些實(shí)施方案中，所述電極可以包括X，y以及 X維度，并且所述電極在空間上被分為在所述電極的所述X，y平面中的多個(gè)X，y區(qū)域。在某些實(shí)施方案中，所述電極可以在其內(nèi)包括兩個(gè)或更多個(gè)層，其中所述層中的至少一個(gè)在功能上不同于所述其他層，每個(gè)層包括活性材料顆粒和導(dǎo)電材料顆粒，在所述X，y平面中的所述X，y區(qū)域中的每個(gè)在其內(nèi)包括所述兩個(gè)或更多個(gè)層。附圖的多個(gè)視圖的簡(jiǎn)要描述 圖I以橫截面圖描繪了示例性的現(xiàn)有技術(shù)電池組電池。圖2以橫截面圖描繪了示例性的現(xiàn)有技術(shù)電極基質(zhì)。圖3以橫截面圖描繪了示例性的現(xiàn)有技術(shù)電池組電池，其中每個(gè)電極基質(zhì)關(guān)于功能、組成、結(jié)構(gòu)和組織是同質(zhì)的并且被插入隔板。圖4描繪了本發(fā)明提供的示例性的電極基質(zhì)，其中這樣的基質(zhì)具有在其中形成的功能梯度。圖5描繪了本發(fā)明提供的示例性的電極基質(zhì)，其中基質(zhì)包括交替的大活性材料復(fù)合物的層和小活性材料復(fù)合物的層。圖6描繪了本發(fā)明提供的示例性的電池組電池，其中正極和負(fù)極是每個(gè)具有在其中的功能梯度的電極基質(zhì)。圖7描繪了本發(fā)明提供的示例性的電池組電池，其中正極和負(fù)極是每個(gè)具有在其中的功能梯度的電極基質(zhì)，梯度在與圖6中描繪的電池相反的方向延伸。圖8描繪了本發(fā)明提供的示例性的電極基質(zhì)，其中活性材料顆粒層/導(dǎo)電顆粒層具有被置于其之間的具有導(dǎo)電顆粒的相對(duì)高的濃度的層。圖9以剖視圖描繪了圖8的主題內(nèi)容以強(qiáng)調(diào)電極基質(zhì)的每個(gè)層。

圖10A至10D描繪了本發(fā)明提供的示例性的電極基質(zhì)形成設(shè)備，其中具有在其中的至少一個(gè)功能梯度的電極基質(zhì)被沿著電極載體的正在運(yùn)動(dòng)的盤卷物(roll-stock)原位地鑄造。圖11描繪了示例性的電極基質(zhì)形成設(shè)備，其中十個(gè)層被沉積在正在運(yùn)動(dòng)的盤卷物電極載體上。圖12描繪了在計(jì)算機(jī)控制下操作的示例性的梯度形成系統(tǒng)。圖13至25圖形地描繪了在電極基質(zhì)的組成上作出的改變的不同的方案，其中電極基質(zhì)組成隨距電極載體的距離的變化改變。圖26A描繪了具有在其中的多個(gè)聚合物顆粒的電極基質(zhì)，其中，在圖26B中，空穴通過溶解原位的聚合物顆粒以形成在電極基質(zhì)內(nèi)的定義明確的孔隙代替聚合物顆粒被形成。圖27A描繪了用于形成電池組電極的狹縫模具涂覆器。
圖27B描繪了圖27A中的狹縫模具涂覆器的近視圖，其中有意的氣泡形成被用于控制電極基質(zhì)的孔隙度。圖28描繪了使用圖27B中描繪的狹縫模具方法和裝置制造的所得到的電極。圖29A描繪了用于形成具有至少一個(gè)在X維度和I維度中的功能梯度的電極層的陣列濺射器，其中液滴在沉積期間被在基材上間隔開。圖29B描繪了使用圖29A的濺射器形成的電極基質(zhì)，其中電極基質(zhì)具有在x維度和I維度中的功能梯度，并且在z維度中具有具有不同的活性材料組成的多個(gè)層。圖30描繪了電極基質(zhì)穿孔器的側(cè)視圖。圖31描繪了電極基質(zhì)穿孔器的透視圖。圖32A和32B分別以平面圖和側(cè)視圖示出了所得到的被穿孔的電極基質(zhì)或?qū)?。圖33描繪了電極壓窩器棍子(electrode dimpler roller),電極壓窩器棍子差異化地壓延電極或?qū)拥谋砻妫?如由輥?zhàn)拥谋砻嫔系陌几C(dimple)的圖案所表示的。圖34描繪了在使用中形成在被電極材料涂覆的正在運(yùn)動(dòng)的盤卷物集流體的一部分中的凹窩的圖33的電極壓窩器輥?zhàn)印D35描繪了在現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)現(xiàn)的壓延輥?zhàn)酉到y(tǒng)。圖36描繪了本發(fā)明的噴霧涂覆系統(tǒng)實(shí)施方案，其中在噴霧之后的每個(gè)干燥步驟之后，層被壓延，其中不同的壓延步驟可以導(dǎo)致對(duì)每個(gè)層和作為整體的電極基質(zhì)的不同水平的致密化。圖37A至37D描繪了用于差異化地壓延層或電極基質(zhì)的壓紋機(jī)的一個(gè)實(shí)施方案。圖38A至38G描繪了使用金屬絲網(wǎng)作為壓花圖案以差異地壓延電極基質(zhì)或?qū)拥南到y(tǒng)。圖39A和39B描繪了本發(fā)明提供的用于使用被穿孔的模壓機(jī)使活性材料復(fù)合物擠出入模壓機(jī)的穿孔中差異地壓延電極基質(zhì)或?qū)拥牧硪粋€(gè)實(shí)施方案。圖40A至40G描繪了用于使用被微機(jī)器加工的陰模形成用于之后被活性材料復(fù)合物或其他材料填充的隔間形成在層或電極基質(zhì)的X，y維度中的隔間的微模塑過程。圖41描繪了用于候選的電極配置的高處理量篩選的示例性的電極陣列形成器的透視圖。圖42描繪了用于與陣列形成器，例如在圖26中描繪的陣列形成器，共同使用的容納涂覆電極的陣列的懸浮液的兩個(gè)微滴定器類型盤。圖43A至圖43E描繪了用于制造用于與陣列形成器，例如在圖42中描繪的陣列形成器，共同使用的有載體的電極的片材陣列的步驟。圖44描繪了用于與圖43A至43E的有載體的電極的片材陣列共同使用的導(dǎo)電載體塊。圖45A和45B分別以分解透視圖和組裝透視圖描繪了隔板陣列的一個(gè)實(shí)施方案。圖46A和46B描繪了用于制造隔板陣列的實(shí)施方案的夾具和過程。圖47描繪了被形成的隔板陣列。圖48A和48B描繪了用于制造隔板陣列的另一個(gè)實(shí)施方案的夾具和過程。圖49描繪了被組裝的隔板陣列的實(shí)施方案。圖50以分解透視圖描繪了可與在圖43至圖49中描繪的電極陣列、隔板陣列和其他部件共同使用的電極陣列測(cè)試裝置。圖51描繪了被組裝的電極陣列測(cè)試裝置的橫截面圖。發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)目的是使用本發(fā)明的裝置和方法形成優(yōu)良的電極和電池組電池，以生產(chǎn)從其生產(chǎn)的設(shè)備。 本發(fā)明提供生產(chǎn)歸因于在電極內(nèi)的X維度、y維度和z維度中的任何一個(gè)或組合中的在電極內(nèi)的不同的區(qū)域之間的電極組成、結(jié)構(gòu)、組織的優(yōu)化而具有改進(jìn)性能的電極的方法和裝置。本發(fā)明還提供用于迅速地篩選其內(nèi)具有在電極內(nèi)的X維度、y維度和Z維度中的任何一個(gè)維度或組合中的在電極內(nèi)的不同區(qū)域之間的電極組成、結(jié)構(gòu)、組織以及本文公開的其他參數(shù)的差異的電極的高處理量篩選方法和裝置?，F(xiàn)有技術(shù)提供使用同質(zhì)電極的簡(jiǎn)單電池。最普遍的是通過涂覆的刮刀或狹縫模具方法形成的電極。結(jié)果是具有在功能、組成、結(jié)構(gòu)和組織上均一的電極的電池，即在很大程度上，電極是同質(zhì)的單塊結(jié)構(gòu)，通常包括1)活性材料顆粒；2)導(dǎo)電顆粒；以及3)粘合劑， 其共同地被形成為干燥的具有較少層的餅狀物。示例性的現(xiàn)有技術(shù)電池組電池在圖I中以橫截面圖示出。電池組電池10包括正極集流體20，正極集流體20具有與其相關(guān)聯(lián)的正極30，正極30包含能夠可逆地儲(chǔ)存離子 (通常是鋰離子)的材料。在電池10的另一側(cè)上，負(fù)極集流體60具有與其相關(guān)聯(lián)的負(fù)極 50，負(fù)極50包含也能夠可逆地儲(chǔ)存離子(通常是鋰離子)的材料。隔板40將負(fù)極50與正極30分隔，隔板40對(duì)被可逆地儲(chǔ)存的離子是可滲透的但是將負(fù)極50與正極30電子隔離。 未示出的是允許離子在正極30和負(fù)極50之間遷移的電解質(zhì)。為了充電電池10，電壓電勢(shì)被施加于正極集流體20和負(fù)極集流體60以使離子在正極30和負(fù)極50之間遷移。如果鋰離子被使用，那么充電通常使正極30去鋰化(delithiate)或釋放離子并且使負(fù)極50鋰化 (Iithiate)或儲(chǔ)存離子。為了放電電池10,電負(fù)載被施加于正極集流體20和負(fù)極集流體 60，并且在鋰離子的情況下，負(fù)極50去鋰化并且正極30鋰化。離子在充電和放電循環(huán)期間橫貫離子可滲透的不導(dǎo)電的隔板。不希望被理論束縛地，人們相信，電池10在被充電時(shí)在比被放電或被“漏電”時(shí)高的勢(shì)能狀態(tài)。在正極30和負(fù)極50之間的離子遷移有時(shí)被稱為羽毛球體系，因?yàn)殡x子的行為相似于羽毛球比賽中的羽毛球。在圖I中描繪的電池的情況下，顯著的特征是，電極，即正極30和負(fù)極50，是同質(zhì)的涂層，意指在整個(gè)電極中，組成、結(jié)構(gòu)、組織和功能是基本上相同的或均質(zhì)的。更接近地觀看現(xiàn)有技術(shù)中的典型的電極，圖2以橫截面圖描繪了示例性的現(xiàn)有技術(shù)電極基質(zhì)。在此，電極基質(zhì)70包括被隨機(jī)地分布遍及整個(gè)電極基質(zhì)70的活性材料顆粒 80。導(dǎo)電顆粒90和粘合劑聚合物100被相似地隨機(jī)地分布遍及整個(gè)電極基質(zhì)70。被不同地示出地，圖3以橫截面圖描繪了示例性的現(xiàn)有技術(shù)電池組電池，其中每個(gè)電極基質(zhì)關(guān)于功能、組成、結(jié)構(gòu)和組織是同質(zhì)的。在此，電池10被示出為是被組裝的，并且正極30和負(fù)極
50的活性材料顆粒由圓形表示，以提示尺寸差異。不希望被理論束縛地，人們相信，活性材料顆粒尺寸對(duì)電池的性能有顯著的影響。相似地，人們認(rèn)為導(dǎo)電顆粒和粘合劑聚合物的密度、百分?jǐn)?shù)對(duì)決定電池的性能有顯著的影響。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的限制，在一個(gè)方面，本發(fā)明提供電極，包括多個(gè)層，每個(gè)層包括能夠可逆地儲(chǔ)存離子的活性材料顆粒；以及導(dǎo)電顆粒，其中所述多個(gè)層具有至少一個(gè)在功能上與至少一個(gè)其他層不同的層。在層之間的功能上的不同可以是在每個(gè)層的成分的組成、結(jié)構(gòu)和組織上的差異。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料顆粒可以具有范圍在以體積計(jì)約20%至約 30%的孔體積分?jǐn)?shù)，然而，本發(fā)明設(shè)想具有選自以下的范圍中的一個(gè)或組合的孔體積分?jǐn)?shù)范圍的活性材料顆粒約1%至約10%;約1%至約5%;約5%至約10%;約10%至約15%; 約10%至約20% ;約15%至約20% ;約20%至約25% ;約20%至約30% ;約25%至約 30% ;約30%至約35% ;約30%至約40% ;約35%至約40% ;約40%至約45% ;約40%至約50% ;約45%至約50% ;約50%至約55% ;約50%至約60% ;約55%至約60% ;約60% 至約65% ;約60%至約70% ;約65%至約70% ;約70%至約75% ;約70%至約80% ;約 75%至約80% ;約80%至約85% ;約80%至約90% ;約85%至約90% ;約90%至約95% ； 約90%至約100% ;以及，約95%至約100%。活性材料顆?？梢园嚕蛩龌钚圆牧项w?？梢园卿嚱饘伲蛩龌钚圆牧项w?？梢园嚭头卿嚱饘賰烧撸鲭姌O還可以包括集流體，其具有第一側(cè)和第二側(cè)；以及第一電極，其包括多個(gè)層，每個(gè)層包括能夠可逆地儲(chǔ)存離子的活性材料顆粒；以及導(dǎo)電顆粒，其中所述多個(gè)層具有至少一個(gè)在功能上與至少一個(gè)其他層不同的層，其中所述第一電極被附接于所述集流體的所述第一側(cè)和/或與所述集流體的所述第一側(cè)電連通。所述非鋰金屬可以是以下中的一個(gè)或組合招；鉻；鈷；鐵；鎳M M ;鑰；鈦；以及釩?；钚圆牧项w?？梢园x自由以下組成的組的金屬的氧化物鋁；鉻；鈷；鐵；鎳； 鎂；錳；鑰；鈦；以及釩?；钚圆牧线€可以包括磷酸鐵或磷酸鐵鋰。在某些實(shí)施方案 中，所述活性材料顆?？梢园阡囯x子二次電池中使用的常規(guī)的正極活性材料?；钚圆牧项w?？梢园?過渡金屬-磷酸鹽化合物，或所述活性材料顆?？梢园琇iCoO2,或其中所述活性材料顆粒可以包含LiNiO2,或所述活性材料顆?？梢园?LiMn2O4,或其組合?；钚圆牧项w粒可以包含被選自由以下組成的組的材料摻雜的鋰-過渡金屬-磷酸鹽化合物金屬、類金屬和齒素?；钚圆牧项w?？梢园蠙焓Y(jié)構(gòu)LiMPO4化合物，其中M選自由以下組成的金屬的組釩、鉻、錳、鐵、鈷以及鎳。橄欖石結(jié)構(gòu)LiMPO4化合物可以具有帶缺陷的鋰位點(diǎn)，所述缺陷通過金屬或類金屬的加入被彌補(bǔ)，并且可以被在所述金屬位點(diǎn)處摻雜，并且在所述氧位點(diǎn)處的所述氧位點(diǎn)缺陷可以通過鹵素的加入被彌補(bǔ)。優(yōu)選地，活性材料顆粒具有大于10m2/g的氮吸附Brunauer-Emmett-Teller(BET) 法表面積或大于BET20m2/g的氮吸附BET法表面積，或其中所述活性材料顆粒具有大于 10m2/g的氮吸附BET法表面積，或其中所述活性材料顆粒具有大于15m2/g的氮吸附BET法表面積，或其中所述活性材料顆粒具有大于20m2/g的氮吸附BET法表面積，或其中所述活性材料顆粒具有大于30m2/g的氮吸附BET法表面積?；钚圆牧项w粒可以具有范圍在以體積計(jì)約20%至約30%的孔體積分?jǐn)?shù)，然而，本發(fā)明設(shè)想具有選自以下的范圍中的一個(gè)或組合的孔體積分?jǐn)?shù)范圍的活性材料顆粒約1% 至約10% ;約1%至約5% ;約5%至約10% ;約10%至約15% ;約10%至約20% ;約15% 至約20% ;約20%至約25% ;約20%至約30% ;約25%至約30% ;約30%至約35% ;約 30%至約40% ;約35%至約40% ;約40%至約45% ;約40%至約50% ;約45%至約50% ； 約50%至約55% ;約50%至約60% ;約55%至約60% ;約60%至約65% ;約60%至約 70% ;約65%至約70% ;約70%至約75% ;約70%至約80% ;約75%至約80% ;約80%至約85% ;約80%至約90% ;約85%至約90% ;約90%至約95% ;約90%至約100% ;以及，約95%至約100%?；钚圆牧项w?？梢跃哂蟹秶鷱募s20nm至約20 μπι的橫截面尺寸。本發(fā)明設(shè)想具有范圍在以下范圍的橫截面尺寸的活性材料顆粒約Inm至約IOnm;約IOnm至約20nm ; 約20nm至約30nm ;約30nm至約40nm ;約40nm至約50nm ;約50nm至約60nm ;約60nm至約 70nm ;約 70nm 至約 80nm ;約 80nm 至約 90nm ;約 90nm 至約 IOOnm ;約 IOOnm 至約 IlOnm ； 約 IlOnm 至約 120nm ;約 120nm 至約 130nm ;約 130nm 至約 140nm ;約 140nm 至約 150nm ;約 150nm 至約 160nm ;約 160nm 至約 170nm ;約 170nm 至約 180nm ;約 180nm 至約 190nm ;約 190nm 至約200nm ;約5nm至約IOnm ;約IOnm至約15nm ;約15nm至約20nm ;約20nm至約25nm ； 約25nm至約30nm ;約30nm至約35nm ;約35nm至約40nm ;約40nm至約45nm ;約45nm至約 50nm ;約 50nm 至約 55nm ;約 55nm 至約 60nm ;約 60nm 至約 65nm ;約 65nm 至約 70nm ;約 70nm 至約75nm ;約75nm至約80nm ;約80nm至約85nm ;約85nm至約90nm ;約90nm至約95nm ； 約 95nm 至約 IOOnm ;約 IOOnm 至約 105nm ;約 105nm 至約 IlOnm ;約 IlOnm 至約 115nm ;約 115nm 至約 120nm ;約 120nm 至約 125nm ;約 125nm 至約 130nm ;約 130nm 至約 135nm ;約 135nm 至約 140nm ;約 140nm 至約 145nm ;約 145nm 至約 150nm ;約 150nm 至約 155nm ;約 155nm 至約 160nm ;約 160nm 至約 165nm ;約 165nm 至約 170nm ;約 170nm 至約 175nm ;約 175nm 至約 180nm ;約 185nm 至約 190nm ;約 190nm 至約 195nm ;約 195nm 至約 200nm ;約 Onm 至約 50nm ； 約IOnm至約60nm ;約20nm至約70nm ;約30nm至約80nm ;約40nm至約90nm ;約50nm至約 IOOnm ;約 60nm 至約 IlOnm ;約 70nm 至約 120nm ;約 80nm 至約 130nm ;約 90nm 至約 140nm ； 約 IOOnm 至約 150nm ;約 IlOnm 至約 160nm ;約 120nm 至約 170nm ;約 130nm 至約 180nm ;約 140nm 至約 190nm ;約 150nm 至約 200nm ;約 160nm 至約 210nm ;約 170nm 至約 220nm ;約 180nm 至約 230nm ;約 190nm 至約 240nm ;約 240nm 至約 I. O μ m ; I. O μ m 至約 10 μ m ;約 10 μ m 至約
100μ m ;以及，約 100 μ m 至約 250 μ m。本發(fā)明設(shè)想活性材料顆粒，所述活性材料顆粒包含具有式LixM' yM" ZP04的橄欖石鋰金屬磷酸鹽材料，其中M'包括選自由以下組成的組的金屬錳以及鐵，其中M"包括選自由以下組成的組的金屬猛；鈷；以及鎳，其中M'不是與M"相同的，并且，其中X大于或等于0，并且X小于或等于I. 2 ；y大于或等于O. 7，并且y小于或等于O. 95 ；z大于或等于
0.02，并且z大于或等于O. 3 ;并且y和z的和大于或等于O. 8，并且y和z的和小于或等于 1.2。優(yōu)選地，z可以大于或等于O. 02，并且z可以小于或等于O. 1，或y和z的和可以等于
1。在某些實(shí)施方案中，M'可以是鐵，并且z可以大于或等于O.02，并且z可以小于或等于 O. 1，或y和z的和可以等于I。y和z的和可以大于或等于O. 8，并且y和z的和可以小于或等于I。活性材料顆?？梢园哂蠰i1JMPO4的總體組成的鋰過渡金屬磷酸鹽材料，其中 M包括選自由鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷以及鎳組成的組的至少一個(gè)第一過渡系金屬，并且其中在使用中X的范圍從O至I。M可以是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在室溫下，在X的范圍從約O. I至約O. 3時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。M可以是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在室溫下， 在X具有選自以下的范圍中的一個(gè)或組合的范圍時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體約O至約O. 15 ;約 O. 00至約O. 01 ;約O. 00至約O. 02 ;約O. 00至約O. 03 ;約O. 00至約O. 04 ;約O. 00至約 O. 05 ;約 O. 00 至約 O. 06 ;約 O. 00 至約 O. 07 ;約 O. 00 至約 O. 08 ;約 O. 00 至約 O. 09 ;約 O. 00至約O. 10 ;約O. 00至約O. 11 ;約O. 00至約O. 12 ;約O. 00至約O. 13 ;約O. 00至約O. 14 ； 約O. 00至約O. 15 ;約O. 00至約O. 16 ;約O. 00至約O. 17 ;約O. 00至約O. 18 ;約O. 00至約 O. 19 ;約 O. 00 至約 O. 20 ;約 O. 00 至約 O. 21 ;約 O. 00 至約 O. 22 ;約 O. 00 至約 O. 23 ;約 O. 00 至約O. 24 ;約O. 00至約O. 25 ;約O. 00至約O. 26 ;約O. 00至約O. 27 ;約O. 00至約O. 28 ； 約O. 00至約O. 29 ;約O. 00至約O. 30 ;約O. 00至約O. 31 ;約O. 00至約O. 32 ;約O. 00至約 O. 33 ;約 O. 00 至約 O. 34 ;約 O. 00 至約 O. 35 ;約 O. 00 至約 O. 36 ;約 O. 00 至約 O. 37 ;約 O. 00 至約O. 38 ;約O. 00至約O. 39 ;約O. 00至約O. 40 ;約O. 00至約O. 41 ;約O. 00至約O. 42 ； 約O. 00至約O. 43 ;約O. 00至約O. 44 ;約O. 00至約O. 45 ;約O. 00至約O. 46 ;約O. 00至約 O. 47 ;約 O. 00 至約 O. 48 ;約 O. 00 至約 O. 49 ;約 O. 00 至約 O. 50 ;約 O. 00 至約 O. 51 ;約 O. 00 至約O. 52 ;約O. 00至約O. 53 ;約O. 00至約O. 54 ;約O. 00至約O. 55 ;約O. 00至約O. 56 ； 約O. 00至約O. 57 ;約O. 00至約O. 58 ;約O. 00至約O. 59 ;約O. 00至約O. 60 ;約O. 00至約 O. 61 ;約 O. 00 至約 O. 62 ;約 O. 00 至約 O. 63 ;約 O. 00 至約 O. 64 ;約 O. 00 至約 O. 65 ;約 O. 00 至約O. 66 ;約O. 00至約O. 67 ;約O. 00至約O. 68 ;約O. 00至約O. 69 ;約O. 00至約O. 70 ； 約O. 00至約O. 71 ;約O. 00至約O. 72 ;約O. 00至約O. 73 ;約O. 00至約O. 74 ;約O. 00至約 O. 75 ;約 O. 00 至約 O. 76 ;約 O. 00 至約 O. 77 ;約 O. 00 至約 O. 78 ;約 O. 00 至約 O. 79 ;約 O. 00 至約O. 80 ;約O. 00至約O. 81 ;約O. 00至約O. 82 ;約O. 00至約O. 83 ;約O. 00至約O. 84 ； 約O. 00至約O. 85 ;約O. 00至約O. 86 ;約O. 00至約O. 87 ;約O. 00至約O. 88 ;約O. 00至約 O. 89 ;約 O. 00 至約 O. 90 ;約 O. 00 至約 O. 91 ;約 O. 00 至約 O. 92 ;約 O. 00 至 約 O. 93 ;約 O. 00 至約O. 94 ;約O. 00至約O. 95 ;約O. 00至約O. 96 ;約O. 00至約O. 97 ;約O. 00至約O. 98 ； 約O. 00至約O. 99 ;約O. 00至約O. 10 ;約O. 10至約O. 11 ;約O. 10至約O. 12 ;約O. 10至約 O. 13 ;約 O. 10 至約 O. 14 ;約 O. 10 至約 O. 15 ;約 O. 10 至約 O. 16 ;約 O. 10 至約 O. 17 ;約 O. 10 至約O. 18 ;約O. 10至約O. 19 ;約O. 10至約O. 20 ;約O. 10至約O. 21 ;約O. 10至約O. 22 ； 約O. 10至約O. 23 ;約O. 10至約O. 24 ;約O. 10至約O. 25 ;約O. 10至約O. 26 ;約O. 10至約 O. 27 ;約 O. 10 至約 O. 28 ;約 O. 10 至約 O. 29 ;約 O. 10 至約 O. 30 ;約 O. 10 至約 O. 31 ;約 O. 10 至約O. 32 ;約O. 10至約O. 33 ;約O. 10至約O. 34 ;約O. 10至約O. 35 ;約O. 10至約O. 36 ； 約O. 10至約O. 37 ;約O. 10至約O. 38 ;約O. 10至約O. 39 ;約O. 10至約O. 40 ;約O. 10至約 O. 41 ;約 O. 10 至約 O. 42 ;約 O. 10 至約 O. 43 ;約 O. 10 至約 O. 44 ;約 O. 10 至約 O. 45 ;約 O. 10 至約O. 46 ;約O. 10至約O. 47 ;約O. 10至約O. 48 ;約O. 10至約O. 49 ;約O. 10至約O. 50 ； 約O. 10至約O. 51 ;約O. 10至約O. 52 ;約O. 10至約O. 53 ;約O. 10至約O. 54 ;約O. 10至約 O. 55 ;約 O. 10 至約 O. 56 ;約 O. 10 至約 O. 57 ;約 O. 10 至約 O. 58 ;約 O. 10 至約 O. 59 ;約 O. 10 至約O. 60 ;約O. 10至約O. 61 ;約O. 10至約O. 62 ;約O. 10至約O. 63 ;約O. 10至約O. 64 ； 約O. 10至約O. 65 ;約O. 10至約O. 66 ;約O. 10至約O. 67 ;約O. 10至約O. 68 ;約O. 10至約 O. 69 ;約 O. 10 至約 O. 70 ;約 O. 10 至約 O. 71 ;約 O. 10 至約 O. 72 ;約 O. 10 至約 O. 73 ;約 O. 10 至約O. 74 ;約O. 10至約O. 75 ;約O. 10至約O. 76 ;約O. 10至約O. 77 ;約O. 10至約O. 78 ； 約O. 10至約O. 79 ;約O. 10至約O. 80 ;約O. 10至約O. 81 ;約O. 10至約O. 82 ;約O. 10至約 O. 83 ;約 O. 10 至約 O. 84 ;約 O. 10 至約 O. 85 ;約 O. 10 至約 O. 86 ;約 O. 10 至約 O. 87 ;約 O. 10 至約O. 88 ;約O. 10至約O. 89 ;約O. 10至約O. 90 ;約O. 10至約O. 91 ;約O. 10至約O. 92 ； 約O. 10至約O. 93 ;約O. 10至約O. 94 ;約O. 10至約O. 95 ;約O. 10至約O. 96 ;約O. 10至約 O. 97 ;約 O. 10 至約 O. 98 ;約 O. 10 至約 O. 99 ;約 O. 10 至約 I. 00 ;約 O. 20 至約 O. 21 ;約 O. 20至約O. 22 ;約O. 20至約O. 23 ;約O. 20至約O. 24 ;約O. 20至約O. 25 ;約O. 20至約O. 26 ； 約O. 20至約O. 27 ;約O. 20至約O. 28 ;約O. 20至約O. 29 ;約O. 20至約O. 30 ;約O. 20至約 O. 31 ;約 O. 20 至約 O. 32 ;約 O. 20 至約 O. 33 ;約 O. 20 至約 O. 34 ;約 O. 20 至約 O. 35 ;約 O. 20 至約O. 36 ;約O. 20至約O. 37 ;約O. 20至約O. 38 ;約O. 20至約O. 39 ;約O. 20至約O. 40 ； 約O. 20至約O. 41 ;約O. 20至約O. 42 ;約O. 20至約O. 43 ;約O. 20至約O. 44 ;約O. 20至約 O. 45 ;約 O. 20 至約 O. 46 ;約 O. 20 至約 O. 47 ;約 O. 20 至約 O. 48 ;約 O. 20 至約 O. 49 ;約 O. 20 至約O. 50 ;約O. 20至約O. 51 ;約O. 20至約O. 52 ;約O. 20至約O. 53 ;約O. 20至約O. 54 ； 約O. 20至約O. 55 ;約O. 20至約O. 56 ;約O. 20至約O. 57 ;約O. 20至約O. 58 ;約O. 20至約 O. 59 ;約 O. 20 至約 O. 60 ;約 O. 20 至約 O. 61 ;約 O. 20 至約 O. 62 ;約 O. 20 至約 O. 63 ;約 O. 20 至約O. 64 ;約O. 20至約O. 65 ;約O. 20至約O. 66 ;約O. 20至約O. 67 ;約O. 20至約O. 68 ； 約O. 20至約O. 69 ;約O. 20至約O. 70 ;約O. 20至約O. 71 ;約O. 20至約O. 72 ;約O. 20至約 O. 73 ;約 O. 20 至約 O. 74 ;約 O. 20 至約 O. 75 ;約 O. 20 至約 O. 76 ;約 O. 20 至約 O. 77 ;約 O. 20 至約O. 78 ;約O. 20至約O. 79 ;約O. 20至約O. 80 ;約O. 20至約O. 81 ;約O. 20至約O. 82 ； 約O. 20至約O. 83 ;約O. 20至約O. 84 ;約O. 20至約O. 85 ;約O. 20至約O. 86 ;約O. 20至約 O. 87 ;約 O. 20 至約 O. 88 ;約 O. 20 至約 O. 89 ;約 O. 20 至約 O. 90 ;約 O. 20 至約 O. 91 ;約 O. 20 至約O. 92 ;約O. 20至約O. 93 ;約O. 20至約O. 94 ;約O. 20至約O. 95 ;約O. 20至約O. 96 ； 約O. 20至約O. 97 ;約O. 20至約O. 98 ;約O. 20至約O. 99 ;約O. 20至約I. 00 ;約O. 30至約 O. 31 ;約 O. 30 至約 O. 32 ;約 O. 30 至約 O. 33 ;約 O. 30 至約 O. 34 ;約 O. 30 至約 O. 35 ;約 O. 30 至約O. 36 ;約O. 30至約O. 37 ;約O. 30至約O. 38 ;約O. 30至約O. 39 ;約O. 30至約O. 40 ； 約O. 30至約O. 41 ;約O. 30至約O. 42 ;約O. 30至約O. 43 ;約O. 30至約O. 44 ;約O. 30至約 O. 45 ;約 O. 30 至約 O. 46 ;約 O. 30 至約 O. 47 ;約 O. 30 至約 O. 48 ;約 O. 30 至約 O. 49 ;約 O. 30 至約O. 50 ;約O. 30至約O. 51 ;約O. 30至約O. 52 ;約O. 30至約O. 53 ;約O. 30至約O. 54 ； 約O. 30至約O. 55 ;約O. 30至約O. 56 ;約O. 30至約O. 57 ;約O. 30至約O. 58 ;約O. 30至約 O. 59 ;約 O. 30 至約 O. 60 ;約 O. 30 至約 O. 61 ;約 O. 30 至約 O. 62 ;約 O. 30 至約 O. 63 ;約 O. 30 至約O. 64 ;約O. 30至約O. 65 ;約O. 30至約O. 66 ;約O. 30至約O. 67 ;約O. 30至約O. 68 ； 約O. 30至約O. 69 ;約O. 30至約O. 70 ;約O. 30至約O. 71 ;約O. 30至約O. 72 ;約O. 30至約 O. 73 ;約 O. 30 至約 O. 74 ;約 O. 30 至約 O. 75 ;約 O. 30 至約 O. 76 ;約 O. 30 至約 O. 77 ;約 O. 30 至約O. 78 ;約O. 30至約O. 79 ;約O. 30至約O. 80 ;約O. 30至約O. 81 ;約O. 30至約O. 82 ； 約O. 30至約O. 83 ;約O. 30至約O. 84 ;約O. 30至約O. 85 ;約O. 30至約O. 86 ;約O. 30至約 O. 87 ;約 O. 30 至約 O. 88 ;約 O. 30 至約 O. 89 ;約 O. 30 至約 O. 90 ;約 O. 30 至約 O. 91 ;約 O. 30 至約O. 92 ;約O. 30至約O. 93 ;約O. 30至約O. 94 ;約O. 30至約O. 95 ;約O. 30至約O. 96 ； 約O. 30至約O. 97 ;約O. 30至約O. 98 ;約O. 30至約O. 99 ;約O. 30至約I. 00 ;約O. 40至約 O. 40 ;約 O. 40 至約 O. 41 ;約 O. 40 至約 O. 42 ;約 O. 40 至約 O. 43 ;約 O. 40 至約 O. 44 ;約 O. 40 至約O. 45 ;約O. 40至約O. 46 ;約O. 40至約O. 4 7 ;約O. 40至約O. 48 ;約O. 40至約O. 49 ； 約O. 40至約O. 50 ;約O. 40至約O. 51 ;約O. 40至約O. 52 ;約O. 40至約O. 53 ;約O. 40至約 O. 54 ;約 O. 40 至約 O. 55 ;約 O. 40 至約 O. 56 ;約 O. 40 至約 O. 57 ;約 O. 40 至約 O. 58 ;約 O. 40 至約O. 59 ;約O. 40至約O. 60 ;約O. 40至約O. 61 ;約O. 40至約O. 62 ;約O. 40至約O. 63 ； 約O. 40至約O. 64 ;約O. 40至約O. 65 ;約O. 40至約O. 66 ;約O. 40至約O. 67 ;約O. 40至約 O. 68 ;約 O. 40 至約 O. 69 ;約 O. 40 至約 O. 70 ;約 O. 40 至約 O. 71 ;約 O. 40 至約 O. 72 ;約 O. 40至約O. 73 ;約O. 40至約O. 74 ;約O. 40至約O. 75 ;約O. 40至約O. 76 ;約O. 40至約O. 77 ； 約O. 40至約O. 78 ;約O. 40至約O. 79 ;約O. 40至約O. 80 ;約O. 40至約O. 81 ;約O. 40至約 O. 82 ;約 O. 40 至約 O. 83 ;約 O. 40 至約 O. 84 ;約 O. 40 至約 O. 85 ;約 O. 40 至約 O. 86 ;約 O. 40 至約O. 87 ;約O. 40至約O. 88 ;約O. 40至約O. 89 ;約O. 40至約O. 90 ;約O. 40至約O. 91 ； 約O. 40至約O. 92 ;約O. 40至約O. 93 ;約O. 40至約O. 94 ;約O. 40至約O. 95 ;約O. 40至約 O. 96 ;約 O. 40 至約 O. 97 ;約 O. 40 至約 O. 98 ;約 O. 40 至約 O. 99 ;約 O. 40 至約 I. 00 ;約 O. 50 至約O. 51 ;約O. 50至約O. 52 ;約O. 50至約O. 53 ;約O. 50至約O. 54 ;約O. 50至約O. 55 ； 約O. 50至約O. 56 ;約O. 50至約O. 57 ;約O. 50至約O. 58 ;約O. 50至約O. 59 ;約O. 50至約 O. 60 ;約 O. 50 至約 O. 61 ;約 O. 50 至約 O. 62 ;約 O. 50 至約 O. 63 ;約 O. 50 至約 O. 64 ;約 O. 50 至約O. 65 ;約O. 50至約O. 66 ;約O. 50至約O. 67 ;約O. 50至約O. 68 ;約O. 50至約O. 69 ； 約O. 50至約O. 70 ;約O. 50至約O. 71 ;約O. 50至約O. 72 ;約O. 50至約O. 73 ;約O. 50至約 O. 74 ;約 O. 50 至約 O. 75 ;約 O. 50 至約 O. 76 ;約 O. 50 至約 O. 77 ;約 O. 50 至約 O. 78 ;約 O. 50 至約O. 79 ;約O. 50至約O. 80 ;約O. 50至約O. 81 ;約O. 50至約O. 82 ;約O. 50至約O. 83 ； 約O. 50至約O. 84 ;約O. 50至約O. 85 ;約O. 50至約O. 86 ;約O. 50至約O. 87 ;約O. 50至約 O. 88 ;約 O. 50 至約 O. 89 ;約 O. 50 至約 O. 90 ;約 O. 50 至約 O. 91 ;約 O. 50 至約 O. 92 ;約 O. 50 至約O. 93 ;約O. 50至約O. 94 ;約O. 50至約O. 95 ;約O. 50至約O. 96 ;約O. 50至約O. 97 ； 約O. 50至約O. 98 ;約O. 50至約O. 99 ;約O. 50至約I. 00 ;約O. 60至約O. 61 ;約O. 60至約 O. 62 ;約 O. 60 至約 O. 63 ;約 O. 60 至約 O. 64 ;約 O. 60 至約 O. 65 ;約 O. 60 至約 O. 66 ;約 O. 60 至約O. 67 ;約O. 60至約O. 68 ;約O. 60至約O. 69 ;約O. 60至約O. 70 ;約O. 60至約O. 71 ； 約O. 60至約O. 72 ;約O. 60至約O. 73 ;約O. 60至 約O. 74 ;約O. 60至約O. 75 ;約O. 60至約 O. 76 ;約 O. 60 至約 O. 77 ;約 O. 60 至約 O. 78 ;約 O. 60 至約 O. 79 ;約 O. 60 至約 O. 80 ;約 O. 60 至約O. 81 ;約O. 60至約O. 82 ;約O. 60至約O. 83 ;約O. 60至約O. 84 ;約O. 60至約O. 85 ； 約O. 60至約O. 86 ;約O. 60至約O. 87 ;約O. 60至約O. 88 ;約O. 60至約O. 89 ;約O. 60至約 O. 90 ;約 O. 60 至約 O. 91 ;約 O. 60 至約 O. 92 ;約 O. 60 至約 O. 93 ;約 O. 60 至約 O. 94 ;約 O. 60 至約O. 95 ;約O. 60至約O. 96 ;約O. 60至約O. 97 ;約O. 60至約O. 98 ;約O. 60至約O. 99 ； 約O. 60至約I. 00 ;約O. 70至約O. 71 ;約O. 70至約O. 72 ;約O. 70至約O. 73 ;約O. 70至約 O. 74 ;約 O. 70 至約 O. 75 ;約 O. 70 至約 O. 76 ;約 O. 70 至約 O. 77 ;約 O. 70 至約 O. 78 ;約 O. 70 至約O. 79 ;約O. 70至約O. 80 ;約O. 70至約O. 81 ;約O. 70至約O. 82 ;約O. 70至約O. 83 ； 約O. 70至約O. 84 ;約O. 70至約O. 85 ;約O. 70至約O. 86 ;約O. 70至約O. 87 ;約O. 70至約 O. 88 ;約 O. 70 至約 O. 89 ;約 O. 70 至約 O. 90 ;約 O. 70 至約 O. 91 ;約 O. 70 至約 O. 92 ;約 O. 70 至約O. 93 ;約O. 70至約O. 94 ;約O. 70至約O. 95 ;約O. 70至約O. 96 ;約O. 70至約O. 97 ； 約O. 70至約O. 98 ;約O. 70至約O. 99 ;約O. 70至約I. 00 ;約O. 80至約O. 80 ;約O. 80至約 O. 81 ;約 O. 80 至約 O. 82 ;約 O. 80 至約 O. 83 ;約 O. 80 至約 O. 84 ;約 O. 80 至約 O. 85 ;約 O. 80 至約O. 86 ;約O. 80至約O. 87 ;約O. 80至約O. 88 ;約O. 80至約O. 89 ;約O. 80至約O. 90 ； 約O. 80至約O. 91 ;約O. 80至約O. 92 ;約O. 80至約O. 93 ;約O. 80至約O. 94 ;約O. 80至約 O. 95 ;約 O. 80 至約 O. 96 ;約 O. 80 至約 O. 97 ;約 O. 80 至約 O. 98 ;約 O. 80 至約 O. 99 ;約 O. 80 至約I. 00 ;約O. 90至約O. 91 ;約O. 90至約O. 92 ;約O. 90至約O. 93 ;約O. 90至約O. 94 ； 約O. 90至約O. 95 ;約O. 90至約O. 96 ;約O. 90至約O. 97 ;約O. 90至約O. 98 ;約O. 90至約 O. 99 ;以及，約O. 90至約I. 00。
M可以是鐵，其中所述活性材料顆粒在室溫在X的范圍從約O至至少約O. 07時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。M還可以是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在室溫在X具有來自以下的范圍中的一個(gè)或組合時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體約O至約O. 05 ;約O. 00至約O. 01 ;約O. 00至約 O. 02 ;約 O. 00 至約 O. 03 ;約 O. 00 至約 O. 04 ;約 O. 00 至約 O. 05 ;約 O. 00 至約 O. 06 ;約 O. 00 至約O. 07 ;約O. 00至約O. 08 ;約O. 00至約O. 09 ;約O. 00至約O. 10 ;約O. 00至約O. 11 ； 約O. 00至約O. 12 ;約O. 00至約O. 13 ;約O. 00至約O. 14 ;約O. 00至約O. 15 ;約O. 00至約 O. 16 ;約 O. 00 至約 O. 17 ;約 O. 00 至約 O. 18 ;約 O. 00 至約 O. 19 ;約 O. 00 至約 O. 20 ;約 O. 00 至約O. 21 ;約O. 00至約O. 22 ;約O. 00至約O. 23 ;約O. 00至約O. 24 ;約O. 00至約O. 25 ； 約O. 00至約O. 26 ;約O. 00至約O. 27 ;約O. 00至約O. 28 ;約O. 00至約O. 29 ;約O. 00至約 O. 30 ;約 O. 00 至約 O. 31 ;約 O. 00 至約 O. 32 ;約 O. 00 至約 O. 33 ;約 O. 00 至約 O. 34 ;約 O. 00 至約O. 35 ;約O. 00至約O. 36 ;約O. 00至約O. 37 ;約O. 00至約O. 38 ;約O. 00至約O. 39 ； 約O. 00至約O. 40 ;約O. 00至約O. 41 ;約O. 00至約O. 42 ;約O. 00至約O. 43 ;約O. 00至約 O. 44 ;約 O. 00 至約 O. 45 ;約 O. 00 至約 O. 46 ;約 O. 00 至約 O. 47 ;約 O. 00 至約 O. 48 ;約 O. 00 至約O. 49 ;約O. 00至約O. 50 ;約O. 00至約O. 51 ;約O. 00至約O. 52 ;約O. 00至約O. 53 ； 約O. 00至約O. 54 ;約O. 00至約O. 55 ;約O. 00至約O. 56 ;約O. 00至約O. 57 ;約O. 00至約 O. 58 ;約 O. 00 至約 O. 59 ;約 O. 00 至約 O. 60 ;約 O. 00 至約 O. 61 ;約 O. 00 至約 O. 62 ;約 O. 00 至約O. 63 ;約O. 00至約O. 64 ;約O. 00至約O. 65 ;約O. 00至約O. 66 ;約O. 00至約O. 67 ； 約O. 00至約O. 68 ;約O. 00至約O. 69 ;約O. 00至約O. 70 ;約O. 00至約O. 71 ;約O. 00至約 O. 72 ;約 O. 00 至約 O. 73 ;約 O. 00 至約 O. 74 ;約 O. 00 至約 O. 75 ;約 O. 00 至約 O. 76 ;約 O. 00 至約O. 77 ;約O. 00至約O. 78 ;約O. 00至約O. 79 ;約O. 00至約O. 80 ;約O. 00至約O. 81 ； 約O. 00至約O. 82 ;約O. 00至約O. 83 ;約O. 00至約O. 84 ;約O. 00至約O. 85 ;約O. 00至約 O. 86 ;約 O. 00 至約 O. 87 ;約 O. 00 至約 O . 88 ;約 O. 00 至約 O. 89 ;約 O. 00 至約 O. 90 ;約 O. 00 至約O. 91 ;約O. 00至約O. 92 ;約O. 00至約O. 93 ;約O. 00至約O. 94 ;約O. 00至約O. 95 ； 約O. 00至約O. 96 ;約O. 00至約O. 97 ;約O. 00至約O. 98 ;約O. 00至約O. 99 ;約O. 00至約 O. 10 ;約 O. 10 至約 O. 11 ;約 O. 10 至約 O. 12 ;約 O. 10 至約 O. 13 ;約 O. 10 至約 O. 14 ;約 O. 10 至約O. 15 ;約O. 10至約O. 16 ;約O. 10至約O. 17 ;約O. 10至約O. 18 ;約O. 10至約O. 19 ； 約O. 10至約O. 20 ;約O. 10至約O. 21 ;約O. 10至約O. 22 ;約O. 10至約O. 23 ;約O. 10至約 O. 24 ;約 O. 10 至約 O. 25 ;約 O. 10 至約 O. 26 ;約 O. 10 至約 O. 27 ;約 O. 10 至約 O. 28 ;約 O. 10 至約O. 29 ;約O. 10至約O. 30 ;約O. 10至約O. 31 ;約O. 10至約O. 32 ;約O. 10至約O. 33 ； 約O. 10至約O. 34 ;約O. 10至約O. 35 ;約O. 10至約O. 36 ;約O. 10至約O. 37 ;約O. 10至約 O. 38 ;約 O. 10 至約 O. 39 ;約 O. 10 至約 O. 40 ;約 O. 10 至約 O. 41 ;約 O. 10 至約 O. 42 ;約 O. 10 至約O. 43 ;約O. 10至約O. 44 ;約O. 10至約O. 45 ;約O. 10至約O. 46 ;約O. 10至約O. 47 ； 約O. 10至約O. 48 ;約O. 10至約O. 49 ;約O. 10至約O. 50 ;約O. 10至約O. 51 ;約O. 10至約 O. 52 ;約 O. 10 至約 O. 53 ;約 O. 10 至約 O. 54 ;約 O. 10 至約 O. 55 ;約 O. 10 至約 O. 56 ;約 O. 10 至約O. 57 ;約O. 10至約O. 58 ;約O. 10至約O. 59 ;約O. 10至約O. 60 ;約O. 10至約O. 61 ； 約O. 10至約O. 62 ;約O. 10至約O. 63 ;約O. 10至約O. 64 ;約O. 10至約O. 65 ;約O. 10至約 O. 66 ;約 O. 10 至約 O. 67 ;約 O. 10 至約 O. 68 ;約 O. 10 至約 O. 69 ;約 O. 10 至約 O. 70 ;約 O. 10 至約O. 71 ;約O. 10至約O. 72 ;約O. 10至約O. 73 ;約O. 10至約O. 74 ;約O. 10至約O. 75 ； 約O. 10至約O. 76 ;約O. 10至約O. 77 ;約O. 10至約O. 78 ;約O. 10至約O. 79 ;約O. 10至約O. 80 ;約 O. 10 至約 O. 81 ;約 O. 10 至約 O. 82 ;約 O. 10 至約 O. 83 ;約 O. 10 至約 O. 84 ;約 O. 10 至約O. 85 ;約O. 10至約O. 86 ;約O. 10至約O. 87 ;約O. 10至約O. 88 ;約O. 10至約O. 89 ； 約O. 10至約O. 90 ;約O. 10至約O. 91 ;約O. 10至約O. 92 ;約O. 10至約O. 93 ;約O. 10至約 O. 94 ;約 O. 10 至約 O. 95 ;約 O. 10 至約 O. 96 ;約 O. 10 至約 O. 97 ;約 O. 10 至約 O. 98 ;約 O. 10 至約O. 99 ;約O. 10至約I. 00 ;約O. 20至約O. 21 ;約O. 20至約O. 22 ;約O. 20至約O. 23 ； 約O. 20至約O. 24 ;約O. 20至約O. 25 ;約O. 20至約O. 26 ;約O. 20至約O. 27 ;約O. 20至約 O. 28 ;約 O. 20 至約 O. 29 ;約 O. 20 至約 O. 30 ;約 O. 20 至約 O. 31 ;約 O. 20 至約 O. 32 ;約 O. 20 至約O. 33 ;約O. 20至約O. 34 ;約O. 20至約O. 35 ;約O. 20至約O. 36 ;約O. 20至約O. 37 ； 約O. 20至約O. 38 ;約O. 20至約O. 39 ;約O. 20至約O. 40 ;約O. 20至約O. 41 ;約O. 20至約 O. 42 ;約 O. 20 至約 O. 43 ;約 O. 20 至約 O. 44 ;約 O. 20 至約 O. 45 ;約 O. 20 至約 O. 46 ;約 O. 20 至約O. 47 ;約O. 20至約O. 48 ;約O. 20至約O. 49 ;約O. 20至約O. 50 ;約O. 20至約O. 51 ； 約O. 20至約O. 52 ;約O. 20至約O. 53 ;約O. 20至約O. 54 ;約O. 20至約O. 55 ;約O. 20至約 O. 56 ;約 O. 20 至約 O. 57 ;約 O. 20 至約 O. 58 ;約 O. 20 至約 O. 59 ;約 O. 20 至約 O. 60 ;約 O. 20 至約O. 61 ;約O. 20至約O. 62 ;約O. 20至約O. 63 ;約O. 20至約O. 64 ;約O. 20至約O. 65 ； 約O. 20至約O. 66 ;約O. 20至約O. 67 ;約O. 20至約O. 68 ;約O. 20至約O. 69 ;約O. 20至約 O. 70 ;約 O. 20 至約 O. 71 ;約 O. 20 至約 O. 72 ;約 O. 20 至約 O. 73 ;約 O. 20 至約 O. 74 ;約 O. 20 至約O. 75 ;約O. 20至約O. 76 ;約O. 20至約O. 77 ;約O. 20至約O. 78 ;約O. 20至約O. 79 ； 約O. 20至約O. 80 ;約O. 20至約O. 81 ;約O. 20至約O. 82 ;約O. 20至約O. 83 ;約O. 20至約 O. 84 ;約 O. 20 至約 O. 85 ;約 O. 20 至約 O. 86 ;約 O. 20 至約 O. 87 ;約 O. 20 至約 O. 88 ;約 O. 20 至約O. 89 ;約O. 20至約O. 90 ;約O. 20至約O. 91 ;約O. 20至約O. 92 ;約O. 20至約O. 93 ； 約O. 20至約O. 94 ;約O. 20至約O. 95 ;約O. 20至約O. 96 ;約O. 20至約O . 97 ;約O. 20至約 O. 98 ;約 O. 20 至約 O. 99 ;約 O. 20 至約 I. 00 ;約 O. 30 至約 O. 31 ;約 O. 30 至約 O. 32 ;約 O. 30 至約O. 33 ;約O. 30至約O. 34 ;約O. 30至約O. 35 ;約O. 30至約O. 36 ;約O. 30至約O. 37 ； 約O. 30至約O. 38 ;約O. 30至約O. 39 ;約O. 30至約O. 40 ;約O. 30至約O. 41 ;約O. 30至約 O. 42 ;約 O. 30 至約 O. 43 ;約 O. 30 至約 O. 44 ;約 O. 30 至約 O. 45 ;約 O. 30 至約 O. 46 ;約 O. 30 至約O. 47 ;約O. 30至約O. 48 ;約O. 30至約O. 49 ;約O. 30至約O. 50 ;約O. 30至約O. 51 ； 約O. 30至約O. 52 ;約O. 30至約O. 53 ;約O. 30至約O. 54 ;約O. 30至約O. 55 ;約O. 30至約 O. 56 ;約 O. 30 至約 O. 57 ;約 O. 30 至約 O. 58 ;約 O. 30 至約 O. 59 ;約 O. 30 至約 O. 60 ;約 O. 30 至約O. 61 ;約O. 30至約O. 62 ;約O. 30至約O. 63 ;約O. 30至約O. 64 ;約O. 30至約O. 65 ； 約O. 30至約O. 66 ;約O. 30至約O. 67 ;約O. 30至約O. 68 ;約O. 30至約O. 69 ;約O. 30至約 O. 70 ;約 O. 30 至約 O. 71 ;約 O. 30 至約 O. 72 ;約 O. 30 至約 O. 73 ;約 O. 30 至約 O. 74 ;約 O. 30 至約O. 75 ;約O. 30至約O. 76 ;約O. 30至約O. 77 ;約O. 30至約O. 78 ;約O. 30至約O. 79 ； 約O. 30至約O. 80 ;約O. 30至約O. 81 ;約O. 30至約O. 82 ;約O. 30至約O. 83 ;約O. 30至約 O. 84 ;約 O. 30 至約 O. 85 ;約 O. 30 至約 O. 86 ;約 O. 30 至約 O. 87 ;約 O. 30 至約 O. 88 ;約 O. 30 至約O. 89 ;約O. 30至約O. 90 ;約O. 30至約O. 91 ;約O. 30至約O. 92 ;約O. 30至約O. 93 ； 約O. 30至約O. 94 ;約O. 30至約O. 95 ;約O. 30至約O. 96 ;約O. 30至約O. 97 ;約O. 30至約 O. 98 ;約 O. 30 至約 O. 99 ;約 O. 30 至約 I. 00 ;約 O. 40 至約 O. 40 ;約 O. 40 至約 O. 41 ;約 O. 40 至約O. 42 ;約O. 40至約O. 43 ;約O. 40至約O. 44 ;約O. 40至約O. 45 ;約O. 40至約O. 46 ； 約O. 40至約O. 47 ;約O. 40至約O. 48 ;約O. 40至約O. 49 ;約O. 40至約O. 50 ;約O. 40至約O. 51 ;約 O. 40 至約 O. 52 ;約 O. 40 至約 O. 53 ;約 O. 40 至約 O. 54 ;約 O. 40 至約 O. 55 ;約 O. 40 至約O. 56 ;約O. 40至約O. 57 ;約O. 40至約O. 58 ;約O. 40至約O. 59 ;約O. 40至約O. 60 ； 約O. 40至約O. 61 ;約O. 40至約O. 62 ;約O. 40至約O. 63 ;約O. 40至約O. 64 ;約O. 40至約 O. 65 ;約 O. 40 至約 O. 66 ;約 O. 40 至約 O. 67 ;約 O. 40 至約 O. 68 ;約 O. 40 至約 O. 69 ;約 O. 40 至約O. 70 ;約O. 40至約O. 71 ;約O. 40至約O. 72 ;約O. 40至約O. 73 ;約O. 40至約O. 74 ； 約O. 40至約O. 75 ;約O. 40至約O. 76 ;約O. 40至約O. 77 ;約O. 40至約O. 78 ;約O. 40至約 O. 79 ;約 O. 40 至約 O. 80 ;約 O. 40 至約 O. 81 ;約 O. 40 至約 O. 82 ;約 O. 40 至約 O. 83 ;約 O. 40 至約O. 84 ;約O. 40至約O. 85 ;約O. 40至約O. 86 ;約O. 40至約O. 87 ;約O. 40至約O. 88 ； 約O. 40至約O. 89 ;約O. 40至約O. 90 ;約O. 40至約O. 91 ;約O. 40至約O. 92 ;約O. 40至約 O. 93 ;約 O. 40 至約 O. 94 ;約 O. 40 至約 O. 95 ;約 O. 40 至約 O. 96 ;約 O. 40 至約 O. 97 ;約 O. 40 至約O. 98 ;約O. 40至約O. 99 ;約O. 40至約I. 00 ;約O. 50至約O. 51 ;約O. 50至約O. 52 ； 約O. 50至約O. 53 ;約O. 50至約O. 54 ;約O. 50至約O. 55 ;約O. 50至約O. 56 ;約O. 50至約 O. 57 ;約 O. 50 至約 O. 58 ;約 O. 50 至約 O. 59 ;約 O. 50 至約 O. 60 ;約 O. 50 至約 O. 61 ;約 O. 50 至約O. 62 ;約O. 50至約O. 63 ;約O. 50至約O. 64 ;約O. 50至約O. 65 ;約O. 50至約O. 66 ； 約O. 50至約O. 67 ;約O. 50至約O. 68 ;約O. 50至約O. 69 ;約O. 50至約O. 70 ;約O. 50至約 O. 71 ;約 O. 50 至約 O. 72 ;約 O. 50 至約 O. 73 ;約 O. 50 至約 O. 74 ;約 O. 50 至約 O. 75 ;約 O. 50 至約O. 76 ;約O. 50至約O. 77 ;約O. 50至約O. 78 ;約O. 50至約O. 79 ;約O. 50至約O. 80 ； 約O. 50至約O. 81 ;約O. 50至約O. 82 ;約O. 50至約O. 83 ;約O. 50至約O. 84 ;約O. 50至約 O. 85 ;約 O. 50 至約 O. 86 ;約 O. 50 至約 O. 87 ;約 O. 50 至約 O. 88 ;約 O. 50 至約 O. 89 ;約 O. 50 至約O. 90 ;約O. 50至約O. 91 ;約O. 50至約O. 92 ;約O. 50至約O. 93 ;約O. 50至約O. 94 ； 約O. 50至約O. 95 ;約O. 50至約O. 96 ;約O. 50至約O. 97 ;約O. 50至約O. 98 ;約O. 50至約 O. 99 ;約 O. 50 至約 I. 00 ;約 O. 60 至約 O. 61 ;約 O. 60 至約 O. 62 ;約 O. 60 至約 O. 63 ;約 O. 60 至約O. 64 ;約O. 60至約O. 65 ;約O. 60至約O. 66 ;約O. 60至約O. 67 ;約O. 60至約O. 68 ； 約O. 60至約O. 69 ;約O. 60至約O. 70 ;約O. 60至約O. 71 ;約O. 60至約O. 72 ;約O. 60至約 O. 73 ;約 O. 60 至約 O. 74 ;約 O. 60 至約 O. 75 ;約 O. 60 至約 O. 76 ;約 O. 60 至約 O. 77 ;約 O. 60 至約O. 78 ;約O. 60至約O. 79 ;約O. 60至約O. 80 ;約O. 60至約O. 81 ;約O. 60至約O. 82 ； 約O. 60至約O. 83 ;約O. 60至約O. 84 ;約O. 60至約O. 85 ;約O. 60至約O. 86 ;約O. 60至約 O. 87 ;約 O. 60 至約 O. 88 ;約 O. 60 至約 O. 89 ;約 O. 60 至約 O. 90 ;約 O. 60 至約 O. 91 ;約 O. 60 至約O. 92 ;約O. 60至約O. 93 ;約O. 60至約O. 94 ;約O. 60至約O. 95 ;約O. 60至約O. 96 ； 約O. 60至約O. 97 ;約O. 60至約O. 98 ;約O. 60至約O. 99 ;約O. 60至約I. 00 ;約O. 70至約 O. 71 ;約 O. 70 至約 O. 72 ;約 O. 70 至約 O. 73 ;約 O. 70 至約 O. 74 ;約 O. 70 至約 O. 75 ;約 O. 70 至約O. 76 ;約O. 70至約O. 77 ;約O. 70至約O. 78 ;約O. 70至約O. 79 ;約O. 70至約O. 80 ； 約O. 70至約O. 81 ;約O. 70至約O. 82 ;約O. 70至約O. 83 ;約O. 70至約O. 84 ;約O. 70至約 O. 85 ;約 O. 70 至約 O. 86 ;約 O. 70 至約 O. 87 ;約 O. 70 至約 O. 88 ;約 O. 70 至約 O. 89 ;約 O. 70 至約O. 90 ;約O. 70至約O. 91 ;約O. 70至約O. 92 ;約O. 70至約O. 93 ;約O. 70至約O. 94 ； 約O. 70至約O. 95 ;約O. 70至約O. 96 ;約O. 70至約O. 97 ;約O. 70至約O. 98 ;約O. 70至約 O. 99 ;約 O. 70 至約 I. 00 ;約 O. 80 至約 O. 80 ;約 O. 80 至約 O. 81 ;約 O. 80 至約 O. 82 ;約 O. 80 至約O. 83 ;約O. 80至約O. 84 ;約O. 80至約O. 85 ;約O. 80至約O. 86 ;約O. 8 0至約O. 87 ； 約O. 80至約O. 88 ;約O. 80至約O. 89 ;約O. 80至約O. 90 ;約O. 80至約O. 91 ;約O. 80至約O. 92 ;約 O. 80 至約 O. 93 ;約 O. 80 至約 O. 94 ;約 O. 80 至約 O. 95 ;約 O. 80 至約 O. 96 ;約 O. 80 至約O. 97 ;約O. 80至約O. 98 ;約O. 80至約O. 99 ;約O. 80至約I. 00 ;約O. 90至約O. 91 ； 約O. 90至約O. 92 ;約O. 90至約O. 93 ;約O. 90至約O. 94 ;約O. 90至約O. 95 ;約O. 90至約
O.96 ;約O. 90至約O. 97 ;約O. 90至約O. 98 ;約O. 90至約O. 99 ；以及，約O. 90至約I. 00。M可以是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在X的范圍從約O至約O. 8時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。在某些實(shí)施方案中，M可以是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在X的范圍從約O至約O. 9時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。在某些實(shí)施 方案中，M可以是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在X的范圍從約O至約O. 95時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。導(dǎo)電顆粒可以包括以下中的一種或組合巴基球；富勒烯；碳；炭黑；科琴碳黑； 碳納米結(jié)構(gòu)；碳納米管；碳納米球；碳纖維；石墨；石墨烯；石墨片；石墨納米顆粒；以及馬鈴薯石墨。功能上的不同可以包括以下中的一個(gè)或組合組成的差異；組織的差異；結(jié)構(gòu)的差異；組成的差異和結(jié)構(gòu)的差異；組成的差異和組織的差異；結(jié)構(gòu)的差異和組織的差異；組成的差異、結(jié)構(gòu)的差異和組織的差異。至少一個(gè)層可以具有比至少一個(gè)其他層大的電阻抗或比至少一個(gè)其他層大的電阻或兩者，并且可選擇地，至少一個(gè)層可以比至少一個(gè)其他層是更離子可滲透的。在某些實(shí)施方案中，活性材料顆?？梢园x自由以下組成的列表的材料 Li3BiF3 ;Li3Bi203 ；LiCo02 ；Li2CoF2 ；Li3CrF3 ；Li3Cr203 ；Li2CuF2 ；Li2CuO ；Li2CuS ；Li3FeF3 ； Li3Fe2O3 ；Li2FeF2 ；Li2FeO ；Li2FeS ；Li2MnF2 ；Li2MnO ；LiMn204 ；Li3MnF3 ；Li3Mn203 ；Li2MnS ； Li2NiF2 ；LiNi02 ；Li2NiO ;Li3VF3 ;以及Li3V203。在某些實(shí)施方案中，所述活性材料包括選自包括以下的組的負(fù)極活性材料碳；石墨；被石墨包覆的石墨；石墨烯；介孔碳微珠；碳納米管；硅；多孔硅；納米結(jié)構(gòu)硅；納米級(jí)硅；微米級(jí)硅；含硅的合金；被碳包覆的硅；被碳納米管涂覆的硅；釩酸錳；鑰酸錳；硫氧化物；高度取向的熱解石墨；錫；錫氧化物；含有錫的合金；鋪、錫鋪；裡金屬;以及Li4Ti5O12t5本發(fā)明通過變化參數(shù)，例如顆粒尺寸、電極內(nèi)的尺寸分布、導(dǎo)電顆粒濃度以及電極內(nèi)的粘合劑濃度提供利用上文提到的構(gòu)思的電池。圖4描繪了本發(fā)明提供的示例性的電極基質(zhì)，其中這樣的基質(zhì)具有在其中形成的功能梯度。在此，電極110包括多個(gè)層，其中每個(gè)層不同于電極110中的至少一個(gè)其他層。以非限制性的實(shí)施例的方式，圖4描繪了多層電極，即電極110，其具有四個(gè)層，每一層包括活性材料顆粒，各層的活性材料顆粒的尺寸是不同的。集流體155具有在其上的層150，層150具有電極內(nèi)的最大活性材料顆粒尺寸。與層 150相比，層140、130和120各自的活性材料顆粒尺寸逐漸變小。各層可能是如何不同的實(shí)施例是，至少一個(gè)層可以具有比至少一個(gè)其他層大的離子儲(chǔ)存容量。電極還可以包括多個(gè)層中的至少兩個(gè)，其中至少一個(gè)層可以包含比至少一個(gè)其他層多的粘合劑聚合物。優(yōu)選地， 至少一個(gè)層可以包括比至少一個(gè)其他層多的導(dǎo)電顆粒，或至少一個(gè)層可以包括比至少一個(gè)其他層多的活性材料顆粒，或兩者。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，電極可以包括具有重復(fù)布置順序的多個(gè)層。圖5描繪了具有重復(fù)布置順序的電極，其中電極110包括集流體155，集流體155具有在其上的交替層-較大活性材料顆粒層151，且較小活性材料顆粒層141置于其間。層厚度通常在10 μπι 至50 μ m之間,然而,本發(fā)明設(shè)想以下的厚度約Ιμπι;約2μηι;約3μηι;約4μηι;約5μηι;
6 μ m ； 7 μ m ； 8 μ m ； 9 μ m ； 10 μ m ；^J 11 μ m ； 12 μ m ； 13 μ m ； 14 μ m ；^]15 μ m ;約 16 μ m ;約 17 μ m ;約 18 μ m ;約 19 μ m ;約 20 μ m ;約 21 μ m ;約 22 μ m ;約 23 μ m ;約 24 μ m ;約 25 μ m ;約 26 μ m ;約 27 μ m ;約 28 μ m ;約 39 μ m ;約 30 μ m ;約 31 μ m ;約 32 μ m ;約 33 μ m ;約 34 μ m ;約 35 μ m ;約 36 μ m ;約 37 μ m ;約 38 μ m ;約 39 μ m ;約 40 μ m ;約 41 μ m ;約 42 μ m ;約 43 μ m ;約 44 μ m ;約 45 μ m ;約 46 μ m ;約 47 μ m ;約 48 μ m ;約 49 μ m ;約 50 μ m ;約
51μ m ;約 52 μ m ;約 53 μ m ;約 54 μ m ;約 55 μ m ;約 56 μ m ;約 57 μ m ;約 58 μ m ;約 59 μ m ;約 60 μ m ;約 61 μ m ;約 62 μ m ;約 63 μ m ;約 64 μ m ;約 65 μ m ;約 66 μ m ;約 67 μ m ;約 68 μ m ;約 69um;約 70um;約 71um;約 72um;約 73um;約 74um;約 75um;約 76um;約 77um;約 78 μ m ;約 79 μ m ;約 80 μ m ;約 81 μ m ;約 82 μ m ;約 83 μ m ;約 84 μ m ;約 85 μ m ;約 86 μ m ;約 87 μ m ;約 88 μ m ;約 89 μ m ;約 90 μ m ;約 91 μ m ;約 92 μ m ;約 93 μ m ;約 94 μ m ;約 95 μ m ; 約 96 μ m ;約 97 μ m ;約 98 μ m ;約 99 μ m ;約 100 μ m ;約 101 μ m ;約 102 μ m ;約 103 μ m ;約 104 μ m ;約 105 μ m ;約 106 μ m ;約 107 μ m ;約 108 μ m ;約 109 μ m ;約 110 μ m ;約 111 μ m ;約 112μπι;約 113μπι;約 114μπι;約 115μπι;約 116μπι;約 117μπι;約 118μπι;約 119μπι;約 120 μ m ;約 121 μ m ;約 122 μ m ;約 123 μ m ;約 124 μ m ;約 125 μ m ;約 126 μ m ;約 127 μ m ;約 128 μ m ;約 129 μ m ;約 130 μ m ;約 131 μ m ;約 132 μ m ;約 133 μ m ;約 134 μ m ;約 135 μ m ;約 136 μ m ;約 137 μ m ;約 138 μ m ;約 139 μ m ;約 140 μ m ;約 141 μ m ;約 142 μ m ;約 143 μ m ;約 144 μ m ;約 145 μ m ;約 146 μ m ;約 147 μ m ;約 148 μ m ;約 149 μ m ;約 150 μ m ;約 151 μ m ;約 152 μ m ;約 153 μ m ;約 154 μ m ;約 155 μ m ;約 156 μ m ;約 157 μ m ;約 158 μ m ;約 159 μ m ;約 160 μ m ;約 161 μ m ;約 162 μ m ;約 163 μ m ;約 164 μ m ;約 165 μ m ;約 166 μ m ;約 167 μ m ;約 168 um;約 169 um;約 170um;約 171um;約 172um;約 173um;約 174um;約 175um;約
176μ m ;約 177 μ m ;約 178 μ m ;約 179 μ m ;約 180 μ m ;約 181 μ m ;約 182 μ m ;約 183 μ m ;約 184 μ m ;約 185 μ m ;約 186 μ m ;約 187 μ m ;約 188 μ m ;約 189 μ m ;約 190 μ m ;約 191 μ m ;約 192 μ m ;約 193 μ m ;約 194 μ m ;約 195 μ m ;約 196 μ m ;約 197 μ m ;約 198 μ m ;約 199 μ m ;約 200 μ m ;約 201 μ m ;約 202 μ m ;約 203 μ m ;約 204 μ m ;約 205 μ m ;約 206 μ m ;約 207 μ m ;約 208 μ m ;約 209 μπι;約 210μπι;約 211μπι;約 212μπι;約 213μπι;約 214μπι;約 215μπι;約 216 μ m ;約 217 μ m ;約 218 μ m ;約 219 μ m ;約 220 μ m ;約 221 μ m ;約 222 μ m ;約 223 μ m ;約 224 μ m ;約 225 μ m ;約 226 μ m ;約 227 μ m ;約 228 μ m ;約 239 μ m ;約 230 μ m ;約 231 μ m ;約 232 μ m ;約 233 μ m ;約 234 μ m ;約 235 μ m ;約 236 μ m ;約 237 μ m ;約 238 μ m ;約 239 μ m ;約 240 μ m ;約 241 μ m ;約 242 μ m ;約 243 μ m ;約 244 μ m ;約 245 μ m ;約 246 μ m ;約 247 μ m ;約 248 μ m ;約 249 μ m ;約 250 μ m ;約 251 μ m ;約 252 μ m ;約 253 μ m ;約 254 μ m ;約 255 μ m ;約 256 μ m ;約 257 μ m ;約 258 μ m ;約 259 μ m ;約 260 μ m ;約 261 μ m ;約 262 μ m ;約 263 μ m ;約 264 μ m ;約 265 μ m ;約 266 μ m ;約 267 μ m ;約 268 μ m ;約 269 μ m ;約 270 μ m ;約 271 μ m ;約 272 μ m ;約 273 μ m ;約 274 μ m ;約 275 μ m ;約 276 μ m ;約 277 μ m ;約 278 μ m ;約 279 μ m ;約 280 μ m ;約 281 μ m ;約 282 μ m ;約 283 μ m ;約 284 μ m ;約 285 μ m ;約 286 μ m ;約 287 μ m ;約 288 μ m ;約 289 μ m ;約 290 μ m ;約 291 μ m ;約 292 μ m ;約 293 μ m ;約 294 μ m ;約 295 μ m ;約
296μ m ;約 297 μ m ;約 298 μ m ;約 299 μ m ；以及約 300 μ m。當(dāng)在電池中使用時(shí)，本發(fā)明的優(yōu)選電極可以示意地相像于圖6中描繪的電極。在此，示出了本發(fā)明的示例性的電池組電池，其中正極和負(fù)極是每個(gè)具有在各自內(nèi)的至少一個(gè)功能梯度的電極基質(zhì)。在圖6中，電池10包括，從底部向上閱讀，負(fù)極集流體60，負(fù)極集流體60具有分別與其相關(guān)聯(lián)的第一至第四負(fù)極層200、210、220和230，其中第一負(fù)極層200具有最小的活性材料顆粒、并且每個(gè)隨后的層具有在其中的不斷增加的活性材料顆粒尺寸。正極集流體20具有分別與其相關(guān)聯(lián)的第一至第四正極層160、170、180和190，其中第一正極層160具有正極30內(nèi)的最小活性材料顆粒，并且每個(gè)隨后的層具有在其中的不斷增加的活性材料顆粒尺寸。在正極30和負(fù)極50之間是隔板40，隔板40使正極30和負(fù)極 50彼此電子隔離，同時(shí)允許經(jīng)過隔板40的離子轉(zhuǎn)移，典型地經(jīng)過隔板40中的孔隙、通道或缺口。在某些實(shí)施方案中，所述電極可以包括兩個(gè)或更多個(gè)層，每個(gè)層具有第一表面和第二表面，其中所述第一層的所述第一表面在所述集流體表面處與所述集流體電連通，并且其中所述第二層的所述第一表面與所述第一層的所述第二表面電連通且離子連通。所述第一層可以包括平均比所述第二層小的活性材料顆粒。所述第一層包括平均比所述第二層少的導(dǎo)電顆粒。所述層可以是劃定電極的具有不同的功能性質(zhì)的兩個(gè)區(qū)域的界線的假想邊界。在某些實(shí)施方案中，本發(fā)明提供包括根據(jù)本發(fā)明的方法形成的一個(gè)或兩個(gè)電極的電池，并且這樣的電極具有在其中的梯度，優(yōu)選地功能梯度。圖7描繪了本發(fā)明提供的示例性的電池組電池，其中正極和負(fù)極是每個(gè)具有在其中的功能梯度的電極基質(zhì)，每個(gè)梯度沿垂直于正極集流體20和負(fù)極集流體60的方向延伸。每個(gè)電極中的層的組織使得較大的活性材料相鄰于集流體。在此，負(fù)極集流體60具有相鄰于其包括正極30的最大活性材料顆粒的層230，然后層220至200以逐漸減小的活性材料顆粒尺寸的順序，層被在層230上相繼地成層。相似地，正極集流體20具有相鄰于其具有正極30的最大活性材料顆粒的層190， 然后層180至160以逐漸減小的活性材料顆粒尺寸的順序，層被在層190上相繼地成層。在某些實(shí)施方案中，可以是期望的是，具有包括多個(gè)層，其中層中的至少一個(gè)主要包括導(dǎo)電顆粒，的電極。不希望被理論束縛地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，具有在活性材料的層和導(dǎo)電顆粒的層之間的居間的導(dǎo)電層部分地通過減小電極的內(nèi)阻而改進(jìn)電極性能。因?yàn)榫娱g的導(dǎo)電層當(dāng)被與 包含活性材料和導(dǎo)電材料的層相比時(shí)是相對(duì)薄的，所以人們相信導(dǎo)電層的加入不犧牲顯著的電極離子儲(chǔ)存容量。包括居間的導(dǎo)電層的電極的實(shí)施例在圖8中示出，圖8描繪了本發(fā)明提供的示例性的電極基質(zhì)，其中活性材料顆粒層/導(dǎo)電顆粒層具有被置于其之間的具有至少50%的是導(dǎo)電顆粒的固體的層。電極110包括多個(gè)層，即層240至280，每個(gè)層包括活性材料顆粒和導(dǎo)電顆粒。層305包含當(dāng)與層240至280相比時(shí)的較高的量的導(dǎo)電材料。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，將層305首先施用于集流體155改進(jìn)電極附著性并且降低電極的內(nèi)阻。從集流體155向上的每個(gè)層在具有較高的導(dǎo)電顆粒量的層305和層240至280之間交替。所得到的電極110具有當(dāng)與具有相似的儲(chǔ)存容量而缺乏居間的導(dǎo)電層305的電極相比時(shí)的較低的內(nèi)阻。圖9以剖視圖描繪了圖8的主題內(nèi)容以強(qiáng)調(diào)電極基質(zhì)的每個(gè)層。圖IOA至IOD描繪了本發(fā)明提供的示例性的電極基質(zhì)形成設(shè)備，其中具有在其中的至少一個(gè)功能梯度的電極基質(zhì)被沿著電極載體的正在運(yùn)動(dòng)的盤卷物原位地鑄造。為了制造本發(fā)明的優(yōu)選的電極，本發(fā)明提供用于制造具有在其中的至少一個(gè)梯度，優(yōu)選地垂直于集流體(電極載體)的表面延伸的梯度，的方法和裝置。圖IOA至IOD描繪了示例性的電極基質(zhì)形成設(shè)備，其中層被無縫地沉積在正在運(yùn)動(dòng)的盤卷物電極載體上。圖IOA示出了涂覆系統(tǒng)300，涂覆系統(tǒng)300包括鑄造歧管290，鑄造歧管290具有多個(gè)容納從與多個(gè)涂覆懸浮液流體連通的混合器到達(dá)的涂覆懸浮液的供入管，至少兩個(gè)涂覆懸浮液是彼此不同的，混合器劇烈地組合和混合具有用于鑄造電極內(nèi)的其預(yù)期空間位置的所選擇組成的涂覆懸浮液。據(jù)此，組成的梯度可以被布置為沿著歧管290的任何供入線，如梯度待布置在待鑄造的電極內(nèi)。通過監(jiān)測(cè)流量和體積，自動(dòng)化系統(tǒng)可以使用為了最終沉積到分立的電極中的依次的多個(gè)梯度填充每個(gè)供入管，每個(gè)電極如所期望地接收一個(gè)或多個(gè)梯度。多個(gè)供入管的原因是為了確保在電極的X，y維度中的任何給定的點(diǎn)處，電極的在距離z處的組成相應(yīng)于被在電極內(nèi)尋求的梯度的期望的變化曲線。圖IOB示出了鑄造歧管頭部360的剖視透視圖， 鑄造歧管頭部360具有通向其鑄造歧管290。鑄造歧管頭部360被上下顛倒地示出，以示出鑄造歧管290的出口 361在鑄造歧管頭部360內(nèi)的分布。圖IOC示出了鑄造歧管頭部360， 鑄造歧管頭部360被再次反轉(zhuǎn)并且以剖視透視圖，其中鑄造歧管頭部360是空的，如被出口 361的外觀證明的。圖IOD示出了鑄造歧管頭部被由上游的混合和泵送系統(tǒng)(未示出)形成的5個(gè)漸變的連續(xù)梯度填充。漸變317至375代表在電極的功能梯度內(nèi)的漸變的組成、 組織、結(jié)構(gòu)和/或功能中的一個(gè)或組合的改變?？梢跃哂蟹秶谝韵碌难b填密度的電極被本發(fā)明設(shè)想約O. 5mg/cm2至約I. Omg/ cm2 ;約 I. Omg/cm2 至約 2. Omg/cm2 ;或約 I. 5mg/cm2 至約 2. 5mg/cm2 ;或約 2. Omg/cm2 至約
2.5mg/cm2 ;或約 2. Omg/cm2 至約 3. Omg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 3. Omg/cm2 ;或約 2. Omg/ cm2 至約 4. Omg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 5. Omg/cm2 ;或約 3. Omg/cm2 至約 5. Omg/cm2 ；或約 4. 5mg/cm2 至約 5. Omg/cm2 ;或約 5. Omg/cm2 至約 IOmg/cm2 ;或約 6. Omg/cm2 至約 7. Omg/ cm2 ;或約 7. Omg/cm2 至約 8. Omg/cm2 ;或約 8. Omg/cm2 至約 9. Omg/cm2 ;或約 9. Omg/cm2 至約 IOmg/cm2 ;或約 10mg/cm2 至約 llmg/cm2 ;或約 llmg/cm2 至約 12mg/cm2 ;或約 12mg/cm2 至約 13mg/cm2 ;或約 13mg/cm2 至約 14mg/cm2 ;或約 14mg/cm2 至約 15mg/cm2 ;或約 15mg/cm2 至約 20mg/cm2 ;或約 20mg/cm2 至約 30mg/cm2 ;或約 30 mg/cm2 至約 40mg/cm2 ;或約 40mg/cm2 至約 50mg/cm2 ;或約 I. 5mg/cm2 至約 3. 5mg/cm2 ;或約 2. Omg/cm2 至約 4. 5mg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 8. Omg/cm2 ;約 5. Omg/cm2 至約 8. Omg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 5. Omg/cm2 ;或約 3. Omg/ cm2 至約 5. Omg/cm2 ;或約 I. 5mg/cm2 至約 3. 5mg/cm2 ;或約 2. Omg/cm2 至約 4. 5mg/cm2 ;或約
I.Omg/cm2 至約 8. Omg/cm2 ;約 5. Omg/cm2 至約 8. Omg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 20mg/cm2 ;或約 I. 5mg/cm2 至約 25mg/cm2 ;或約 2. Omg/cm2 至約 25mg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 25mg/cm2 ； 或約 I. Omg/cm2 至約 30mg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 35mg/cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 40mg/ cm2 ;或約 I. Omg/cm2 至約 50mg/cm2 ;或約 15mg/cm2 至約 35mg/cm2 ;或約 20mg/cm2 至約 45mg/ cm2 ;或約 10mg/cm2 至約 80mg/cm2 ;以及約 50mg/cm2 至約 80mg/cm2。具有范圍在約 llmg/cm2 至約15mg/cm2的裝填密度或約12. 5mg/cm2至約15mg/cm2的裝填密度的電極相似地被本發(fā)明設(shè)想。作為對(duì)于鑄造具有在其中的至少一個(gè)功能梯度的電極的替代形式，本發(fā)明提供用于完全地或部分地使用電極涂覆懸浮液的噴霧施用制造這樣的電極的裝置和方法。圖11 示出了本發(fā)明的示例性的實(shí)施方案，其中盤卷物集流體155被使用多個(gè)電極涂覆懸浮液相繼地噴霧涂覆，其中至少一個(gè)電極涂覆懸浮液是與在涂覆線中使用的另一個(gè)電極涂覆懸浮液不同的。每個(gè)電極涂覆懸浮液被容納在可用于分布至噴霧頭510的儲(chǔ)液器410a至500a 中，噴霧頭510每個(gè)具有被附接于其噴霧噴嘴390，每個(gè)電極涂覆懸浮液被從噴霧噴嘴390 噴出以形成噴霧圖案400。噴霧頭510被相繼地布置為使得當(dāng)在連續(xù)的操作中時(shí)，層410b 至500b被以相繼的方式施用于集流體155以生產(chǎn)多層電極。在某些實(shí)施方案中，可以具有在噴霧步驟中的每個(gè)或某些之前、期間、之后或組合進(jìn)行的加熱步驟、冷卻步驟或兩者。本發(fā)明的電極涂覆懸浮液可以使用本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的傳統(tǒng)的技術(shù)被制備。 在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明還提供組合和混合成分以遞送至沉積設(shè)備，例如但不限于噴霧器，的動(dòng)態(tài)電極涂覆懸浮液形成。示例性的系統(tǒng)在圖12中示出，其中涂覆懸浮液形成器 1000包括兩個(gè)或更多個(gè)儲(chǔ)液器，在此是儲(chǔ)液器1010至1040，每個(gè)具有驅(qū)動(dòng)葉輪1060的馬達(dá)1050。葉輪1060工作以保持被容納在儲(chǔ)液器1010等等中的液體的同質(zhì)性。流體管線 1160建立在儲(chǔ)液器1010至1040與預(yù)混合器1050和螺旋式混合器1140之間的液體連通。 每個(gè)流體管線1160具有與其相關(guān)聯(lián)的泵1070和流動(dòng)控制器1080，以在涂覆懸浮液運(yùn)動(dòng)入預(yù)混合器1150中時(shí)分別泵送涂覆懸浮液和調(diào)節(jié)液體流動(dòng)。馬達(dá)1050、泵1070和流動(dòng)控制器1080通過與計(jì)算機(jī)1100通信的控制器1090在計(jì)算機(jī)控制下，以根據(jù)在計(jì)算機(jī)1100上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序創(chuàng)造不同的組合。涂覆懸浮液被從預(yù)混合器1150經(jīng)過進(jìn)一步混合涂覆懸浮液的螺旋式混合器1140以及通過供入管1130泵送入噴霧頭1120和噴霧噴嘴1110中。 其他沉積方法是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的并且如本文描述的本發(fā)明提供的。使用本發(fā)明的優(yōu)選的方法制造的電極可以使它們的組成以圖形方式表示。圖13 至25圖形地描繪了在電極基質(zhì)的組成上作出的改變的不同的方案，其中電極基質(zhì)組成隨距電極載體的距離的變化而改變。在某些實(shí)施方案中，活性材料顆粒與導(dǎo)電顆粒的比可以隨距電極載體或集流體的距離的變化改變。圖13圖形地描繪了示例性的電極，其中活性材料與導(dǎo)電顆粒，在此是碳納米管，的比隨距集流體表面的距離的變化改變。電極在緊鄰于集流體的表面的區(qū)域中含有比緊鄰于集流體表面的表面的區(qū)域高的量的導(dǎo)電顆粒。相反地，電極的緊鄰于集流體表面的區(qū)域含有比電極的遠(yuǎn)離集流體的表面的區(qū)域低的量的活性材料顆 粒。圖14描繪了優(yōu)選的梯度變化曲線，其中隨距電極載體(在某些情況下集流體)的距離變化。在此，活性材料顆粒和導(dǎo)電材料顆粒的濃度隨距電極載體表面的距離的變化而改變，其中活性材料顆粒濃度在距電極載體表面的距離增加時(shí)減小，并且導(dǎo)電顆粒濃度在距電極載體表面的距離增加時(shí)增加。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在電極基質(zhì)內(nèi)的每個(gè)含有活性材料的層之間是包括相對(duì)高濃度的導(dǎo)電顆粒的層。圖15圖形地描繪了如何，偶然地并且隨距電極載體表面的距離的變化，活性材料的總固體的百分?jǐn)?shù)急劇地下降，同時(shí)導(dǎo)電顆粒的總固體的百分?jǐn)?shù)急劇地上升短距離，然后在其之后迅速返回至高活性材料顆粒百分?jǐn)?shù)。不希望被理論束縛地，人們相信，薄的間歇的導(dǎo)電層幫助改進(jìn)電極基質(zhì)內(nèi)的電子傳導(dǎo)性。在某些實(shí)施方案中，期望活性材料顆粒的平均尺寸隨距電極載體表面的距離的變化改變。在圖16中，較小的活性材料顆粒的總固體的百分?jǐn)?shù)在距電極載體表面的距離增加時(shí)減小，并且較大的活性材料顆粒的總固體的百分?jǐn)?shù)在距電極載體表面的距離增加時(shí)增力口。不希望被理論束縛地，人們相信，將活性材料顆粒尺寸隨距電極載體表面的距離的變化增加產(chǎn)生了具有遍及電極基質(zhì)的更大的離子滲透性的電極。在圖15的電極中，粘合劑聚合物和導(dǎo)電顆粒的固體的百分?jǐn)?shù)保持恒定。使用與對(duì)于圖16描述的策略相反的策略，圖17圖形地描繪了較大的活性材料顆粒的總固體的百分?jǐn)?shù)在距電極載體表面的距離增加時(shí)減小，并且較小的活性材料顆粒的總固體的百分?jǐn)?shù)在距電極載體表面的距離增加時(shí)增加。在圖16的電極中，粘合劑聚合物和導(dǎo)電顆粒的固體的百分?jǐn)?shù)保持恒定。當(dāng)電極被制造為具有具有“S”形狀的梯度時(shí)，梯度從在電極基質(zhì)中的一個(gè)層突然地改變至與梯度形成對(duì)比的具有更大的線性斜率的另一個(gè)梯度。在圖18中，示出了三個(gè)變化形式，其中較大的活性材料顆粒與較小的活性材料顆粒的比符合在兩個(gè)層之間的邊界處的突然改變。在某些實(shí)施方案中，這樣的突然的改變經(jīng)過近似垂直于電極載體表面延伸的軸(Z)發(fā)生兩次或更多次。圖19示出了顆粒尺寸比的隨距電極載體表面的距離的變化改變的八個(gè)不同的變化曲線。不同的曲線被示出以代表電極基質(zhì)內(nèi)的梯度變化曲線的許多可能性。在某些實(shí)施方案中，在電極基質(zhì)內(nèi)形成的梯度可以是階梯式梯度。以非限制性的實(shí)施例的方式，在其中涂覆懸浮液通過噴霧或電泳沉積被沉積的某些實(shí)施方案中，所得到的電極可以具有在其中的階梯式梯度。在其他實(shí)施方案中，階梯式梯度可以通過使用在層的施用之間的壓延被形成，其中被用于壓延或壓縮電極基質(zhì)或不完全的電極基質(zhì)的力的量可以被變化，以形成具有在其中的多個(gè)層，其中至少兩個(gè)層具有被作為最大理論密度的百分?jǐn)?shù)代表的不同的密度，的電極。在被在圖20中代表的電極中，每個(gè)隨后的壓延或壓縮步驟導(dǎo)致每個(gè)隨后的層的越來越弱的致密化。在某些實(shí)施方案中，可以是期望的是，首先在電極載體的表面上形成導(dǎo)電顆粒層， 以幫助改進(jìn)電導(dǎo)率和/或附著性以及其他的。圖21中的圖示出了在距電極載體的表面的幾微米距離內(nèi)的導(dǎo)電顆粒的總固體的初始的高百分?jǐn)?shù)與活性材料顆粒的低的初始的百分?jǐn)?shù)， 其與具有活性材料顆粒的總固體的相對(duì)高的百分?jǐn)?shù)和導(dǎo)電顆粒的低的百分?jǐn)?shù)之處成倒數(shù)。 如所示的，粘合劑的總固體的百分?jǐn)?shù)在電極厚度上保持恒定。被在圖21中代表的方案如圖22中代表的變化，在圖22中活性材料顆粒和導(dǎo)電材料顆?？偣腆w的百分?jǐn)?shù)以逐步驟方式改變，在每個(gè)步驟中的升高或下降指示層邊界，無論電極基質(zhì)在結(jié)構(gòu)上是一體的還是無縫的。圖23代表活性材料和導(dǎo)電顆粒的總固體的顆粒百分?jǐn)?shù)的改變的略微的斜率。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，包括兩種或更多種不同的活性材料顆粒的電極可以使用本發(fā)明的方法和裝置被形成。圖24圖形地描繪了具有在第一類型的活性材料顆粒和第二類型的活性材料顆粒之間交替的層的電極。非限制性的實(shí)施例包括形成含有碳的活性材料顆粒的層與由硅活性材料顆粒形成的層。不希望被理論束縛地，但是人們相信，這樣的布置的一個(gè)益處將是，硅在被鋰化時(shí)膨脹以在碳質(zhì)的層上施加力以促進(jìn)它們的在重復(fù)的充電/放電循環(huán)期間的完整性。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，電極可以包括層，每個(gè)層包括兩種或更多種不同類型的活性材料顆粒。這種方案的實(shí)施例被在圖25中代表。在此，雖然每個(gè)層包括兩種不同類型的活性材料顆粒，但是在每個(gè)層內(nèi)，每種顆粒的相對(duì)比隨距電極載體的表面的距離的變化而變化。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，電極孔隙度可以通過在電極基質(zhì)中包括形成空穴的顆粒被變化，其中形成空穴的顆粒提供在電極內(nèi)的當(dāng)與不含有形成空穴的顆粒的區(qū)域相比時(shí)的具有高離子遷移率的區(qū)域。非限制性的實(shí)施例被在圖26A和26B中提供，在圖26A和 26 B中，如圖26A中所示的，形成空穴的顆粒1300包括電極70的一部分，每個(gè)形成空穴的顆粒1300被活性材料顆?；|(zhì)1310圍繞。在某些實(shí)施方案中，形成空穴的顆粒1300是高度多孔的結(jié)構(gòu)。在某些實(shí)施方案中，形成空穴的顆粒1300可以，如圖26B中所示的，被保留活性材料顆粒基質(zhì)1310完整并且使空穴1320呈現(xiàn)在形成空穴的顆粒1300曾經(jīng)存在之處的溶劑溶解掉。在使用中，空穴1320被電解質(zhì)和溶劑填充并且作為電極70內(nèi)的具有高離子遷移率的區(qū)域。優(yōu)選的形成空穴的顆粒包括但不限于具有低于約I μ m，優(yōu)選地低于近似 500nm,的尺寸的被氣體填充的微中空球。其他可以適合于形成空穴的顆粒是能夠使用溶劑被溶解的聚合物顆粒和/或可以在壓延步驟期間被裂開以創(chuàng)造電極基質(zhì)內(nèi)的空穴的玻璃微中空球。優(yōu)選地，空穴形成電極，優(yōu)選地多層電極，內(nèi)的梯度，在多層電極中空穴的濃度在一個(gè)層中比至少一個(gè)其他層的大。另一個(gè)用于引入電極內(nèi)的空穴的方法在圖27A和27B中示出，在圖27A和27B中被溶解的氣體形成當(dāng)涂覆漿料的壓力減小時(shí)尺寸生長(zhǎng)的氣泡1533。使用狹縫模具方法，空穴可以通過在沉積至電極載體上之前在壓力下將氣體溶解入電極涂覆漿料中被引入電極中。 圖27A示出了示例性的被修改以生產(chǎn)具有在其中的空穴的電極的狹縫模具涂覆系統(tǒng)。狹縫模具1500包括頂部模具板1531和底部模具板1530，頂部模具板1531和底部模具板1530 具有在其之間的與分布歧管1540流體連通的流動(dòng)通道1550。狹縫模具1500被定位為相鄰于輥?zhàn)?720，輥?zhàn)?720引導(dǎo)盤卷物集流體320圍繞輥?zhàn)?720并且緊鄰于狹縫模具1500。 真空盒1680與真空源1690和廢物接收器1700流體連通。真空盒1680被定位為相鄰于輥?zhàn)?720和狹縫模具150，使得真空盒1680中的較低的壓力使涂覆漿料渦流1770在與盤卷物集流體320的運(yùn)動(dòng)相反的方向形成。涂覆漿料在容納罐1640中被混合器1650中混合。 空氣或另一個(gè)氣體被經(jīng)過從氣體供應(yīng)管線1660接收在壓力下的氣體的曝氣器1740引入涂覆漿料中。被曝氣的涂覆漿料被泵1630朝向狹縫模具涂覆器1500泵送。曝氣的程度被通過反饋環(huán)路與氣泡控制器1610共同地控制。如果另外的空氣或其他添加劑待被加入涂覆漿料中，那么進(jìn)入管線注射器1580引入被容納在添加劑罐1590中的另 外的空氣/氣體或添加劑。另外的空氣/氣體和/或添加劑被使用進(jìn)入管線混合器1569混合入涂覆漿料中。 流量被流動(dòng)控制器1570控制，涂覆漿料被從流動(dòng)控制器1570經(jīng)過供入線1560引入狹縫模具1500中。涂覆漿料從狹縫1760發(fā)射，以在盤卷物集流體320經(jīng)過狹縫1760時(shí)創(chuàng)造在盤卷物集流體320上的涂層1750。示例性的通過溶解氣體降壓形成的電極在圖28中示出，其中電極70具有在干燥之后被捕獲在其中的氣泡1533。其他用于從氣泡形成空穴的方法包括將被濕形成的電極加熱至溶劑的沸點(diǎn)以使氣泡形成并且由于電極接近干燥仍然被捕獲。一個(gè)變化形式是弓I入氣泡捕獲材料，例如粘合劑。優(yōu)選的用于將氣泡捕獲入電極基質(zhì)中的粘合劑是在水性溶劑或水中的與苯乙烯/ 丁二烯組合的羧甲基纖維素。非限制性的實(shí)施例包括將6% w/w的從 LICO Technology Corporation,臺(tái)灣獲得的CMC/SBR的 15% w/v溶液，產(chǎn)品號(hào)碼LHB-108P， 加入電極涂覆漿料中并且均質(zhì)化約30分鐘以捕獲空氣并且混合混合物。然而，沒有脫氣步驟被進(jìn)行，在漿料的表面上的大的氣泡被使用一滴乙醇除去。在本發(fā)明的另一個(gè)方面，電極通過形成多個(gè)小的液滴被形成。理想地，范圍在0. 5 至10微微升的液 滴是優(yōu)選的。其他尺寸以及尺寸的范圍是合適的。在某些實(shí)施方案中，液滴可以具有約IOOnm至約I. ομ I的直徑。圖29Α描繪了示例性的液滴形成機(jī)器，其中液滴由于間歇的徑向壓縮被形成。液滴分配器1900包括具有入口 1960的流體歧管1910，涂覆懸浮液可以經(jīng)過入口 I960進(jìn)入流體歧管1910。每個(gè)支管1911具有與其相關(guān)聯(lián)的環(huán)形元件1920，當(dāng)通過將電勢(shì)施加于導(dǎo)向部1930被激勵(lì)時(shí)，環(huán)形元件1920壓縮支管1911以導(dǎo)致導(dǎo)致液滴1940被從支管1911的端噴出的流體沖擊波。通過形成液滴，可能的是，將電極形成布置在X，y平面中。通過相繼地滴入不同的電極組成，具有X，y以及z空間組織的多層電極是可能的。x、y以及z維度陣列的實(shí)施例是陣列化電極1970，其在圖29B中示出，具有單個(gè)電極柱1950，每個(gè)柱1950具有具有不同組成的多個(gè)層1971-1973，相像于多層的多口味的蛋卷冰淇淋。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供由此得到的具有包括在電極的X，y平面中，即平行于電極載體的表面，延伸的梯度的電極的裝置、方法和設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供電極穿孔器。圖30描繪了電極基質(zhì)穿孔器530的側(cè)視圖，包括用于將穿孔器530支持在盤卷物集流體155上方的輪軸或軸。針(pin) 535從芯輥550突出并且當(dāng)與盤卷物155接觸時(shí)形成穿孔520。在某些實(shí)施方案中，針535穿透電極和電極載體的整個(gè)厚度。在其他實(shí)施 方案中，針535僅穿透電極的厚度而不穿透電極載體的厚度。在某些實(shí)施方案中，針535可以刺穿電極的僅一部分。在某些實(shí)施方案中，針535的部分電極刺穿可以是直至在未穿孔的隨后的層下方的層，即較接近于電極載體的層被穿孔同時(shí)隨后的層中的至少一個(gè)不被穿孔。在某些實(shí)施方案中，電極或電極的一個(gè)或多個(gè)層在干燥之前或在電極基質(zhì)由于濕氣、熱或溶劑或溶劑蒸氣的存在是軟的時(shí)被穿孔。圖31描繪了相似于圖30中示出的電極基質(zhì)穿孔器的電極基質(zhì)穿孔器的透視圖。在此，穿孔器530在被形成的電極的表面或電極的層上滾動(dòng)，并且得到穿孔520。穿孔520可以然后被具有期望性質(zhì)的材料填充。在某些實(shí)施方案中，孔隙520可以被電解質(zhì)溶液填充。在某些實(shí)施方案中，孔隙520可以被聚合物電解質(zhì)溶液填充。在又另外的實(shí)施方案中，孔隙520可以被固體聚合物電解質(zhì)填充。在某些實(shí)施方案中，孔隙520可以被離子可滲透的材料、導(dǎo)電材料或兩者的組合填充。被穿孔的電極或電極層的平面圖和橫截面圖在圖32A和32B中示出。包括具有孔隙1410的活性材料顆?；|(zhì)1310的電極70在圖32A中以平面圖示出?？紫犊梢员粓D案化或不被圖案化，和/或可以具有不同的深度。圖32B示出了具有在活性材料顆粒基質(zhì)1310的壁之間的孔隙1410的電極70的橫截面圖。在另一個(gè)實(shí)施方案中，電極或電極的層可以通過使用凹窩輥?zhàn)訅貉颖话几C化。如圖33中所示的，代替穿孔器的針，凹窩輥?zhàn)?330的突出部1340壓動(dòng)緊貼在被平滑輥?zhàn)?350支持的盤卷物集流體320上的電極涂層。在某些實(shí)施方案中，平滑輥?zhàn)?3可以被另一個(gè)凹窩輥?zhàn)?330(未示出)代替。在某些實(shí)施方案中，凹窩輥?zhàn)?330可以在滾動(dòng)期間被同步化以匹配突出部1340。在某些實(shí)施方案中，凹窩輥?zhàn)?330可以不被同步化和/或可以是異步的。凹窩輥?zhàn)?330和平滑輥?zhàn)?350的透視圖在圖34中示出，在圖34中具有被涂覆的電極或電極的層的盤卷物集流體320正在被壓延以產(chǎn)生凹窩1345。壓延經(jīng)常是電極的制造中的重要的步驟。圖35示出了現(xiàn)有技術(shù)的壓延設(shè)置，其中兩個(gè)平滑輥?zhàn)?350被壓動(dòng)在一起以壓縮和增加電極涂層1357的密度為通常具有減小的z維度和增加的密度的被增加密度的電極涂層1358。增加密度在夾捏器1355處發(fā)生，平滑輥?zhàn)?350在夾捏器1355處達(dá)到它們的最近點(diǎn)或夾捏點(diǎn)。被在夾捏器處施加的壓力典型地是對(duì)于能量電池約6000磅每線性英寸夾捏器，并且對(duì)于動(dòng)力電池約3000磅每線性英寸夾捏器。在一個(gè)方面，本發(fā)明提供多壓延過程，其中壓延在層被沉積之后并且在下一個(gè)層被沉積之前被進(jìn)行。圖36描繪了具有居間的壓延步驟的涂覆/干燥線。涂覆線1400包括第一噴霧系統(tǒng)1390和第二噴霧系統(tǒng)1401，每個(gè)被干燥器1380跟隨。在每個(gè)干燥器1380之后是壓延系統(tǒng)。第一壓延系統(tǒng)1387在第二層1370的被第二噴霧系統(tǒng)1401的沉積之前壓延第一層1360。在第二層1370被沉積和干燥之后，第二壓延系統(tǒng)1389壓延第二層1370以及第一層1360。因?yàn)榈谝粚?360已經(jīng)被第一壓延系統(tǒng)1387增加密度，所以隨后的壓延步驟的進(jìn)一步壓延的量，例如，第二壓延系統(tǒng)1389可以在某些實(shí)施方案中是重要的或在某些實(shí)施方案中是不重要的。不希望被理論束縛地，人們相信，層的逐步驟壓延，而非完全的電極基質(zhì)，提供在每個(gè)層處和整個(gè)電極基質(zhì)的增加密度的更好的控制。此外，逐步驟壓延允許具有不同的組成的不同的層被壓延至不同的程度。例如，壓延力可以被在較遠(yuǎn)離集流體的層上減少，以得到具有在電極的近似z維度中延伸的密度的功能梯度(組織的和/或結(jié)構(gòu)的)的電極。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于壓延電極的方法和裝置。圖37A示出了壓延系統(tǒng) 的部件，代替通過通過使電極經(jīng)過兩個(gè)平滑輥?zhàn)拥膴A捏器壓縮電極壓延，如圖35中所示的，電極和其載體或集流體被壓縮在兩個(gè)壓板之間以減小或消除將電極從夾捏器區(qū)域擠出來。在圖37A中，壓板1420具有同時(shí)地接觸電極70的表面以形成被活性材料顆?；|(zhì)1310圍繞的壓痕1410的突出部1340。當(dāng)圖37A的方法被應(yīng)用于正在運(yùn)動(dòng)的盤卷物集流體時(shí)，如圖37B中所示的，壓板1420平行地行進(jìn)并且使盤卷物集流體320具有在其上的活性材料顆粒基質(zhì)1310。在壓延的時(shí)刻，壓板1420在背墊板1311被向上推動(dòng)時(shí)被向下推動(dòng)，壓縮活性材料顆?；|(zhì)1310，隨后壓板1420和背墊板1311在一旦壓延已經(jīng)發(fā)生時(shí)后撤遠(yuǎn)離盤卷物集流體320。在一個(gè)實(shí)施方案中，如圖37C中所示的，連續(xù)的軌道壓延系統(tǒng)2200包括多個(gè)壓板1420，多個(gè)壓板1420與相似于罐或牽引器軌道系統(tǒng)的軌道和輥?zhàn)拥能壍?230和輥?zhàn)?250相關(guān)聯(lián)，以將壓板1420以與盤卷物集流體320相同的步調(diào)運(yùn)動(dòng)，以壓延活性材料顆粒基質(zhì)1310。背墊板1311相似地與另一個(gè)軌道2230和輥?zhàn)?250相關(guān)聯(lián)以提供用于壓延的行進(jìn)支持器。圖37D示出了所得到的具有在其上的具有在其中的壓痕1410的活性材料顆?；|(zhì)1310的被壓延的盤卷物320。使用連續(xù)的軌道壓延系統(tǒng)2200生產(chǎn)的電極可以是連續(xù)的或不連續(xù)的，如圖37D中所示的，其中每個(gè)電極被沿著盤卷物集流體320間隔。具有高復(fù)雜性的壓痕圖案可以被使用本發(fā)明的實(shí)施方案壓延入電極中，如圖38A至38G中所示的。在此，紡織網(wǎng)格被用于通過直接壓花將復(fù)雜的圖案壓印入活性材料顆?；|(zhì)1310中，或如圖38A和38B中所示的，通過間接壓花，在間接壓花中柔性片材1435被放置在紡織網(wǎng)格1430和活性材料顆?；|(zhì)1310之間。圖38C示出了在圖38B的組合時(shí)被下降的壓動(dòng)活塞1440。圖38D示出了與圖38B的組合接觸的壓動(dòng)活塞1440。圖38E示出了壓動(dòng)活塞1440，并且紡織網(wǎng)格1430和柔性片材1435被從活性材料顆粒基質(zhì)1310后撤，留下在其中的壓痕1450。上文提到的過程的橫截面圖在圖38F和38G中示出，其中柔性片材1435的卷在圖38G中示例，其中柔性片材1435起作用以防止活性材料顆?；|(zhì)1310壓動(dòng)入并且貫穿紡織網(wǎng)格1430。本發(fā)明的又另一個(gè)實(shí)施方案提供壓延方法和裝置，如圖39A和39B中所示的。在此，代替圖37A中的壓板1420的突出部1340，壓板1420具有孔1460，當(dāng)被壓動(dòng)入在載體700上的活性材料顆粒基質(zhì)1357中時(shí)，柱1450被形成為使圍繞的區(qū)域被壓縮，并且可選擇地，柱1450被壓縮。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供具有多個(gè)含有活性材料的區(qū)域的電極，每個(gè)區(qū)域被隔離物與另外的區(qū)域分隔，隔離物具有與含有活性材料的區(qū)域不同的組成并且是離子可滲透的和/或?qū)щ姷?。在某些?shí)施方案中，隔離物還可以包含活性材料但是具有不同于活性材料區(qū)域的總體組成。圖40A至40G示出了示例性的用于制造具有被具有與活性材料區(qū)域不同的組成的隔離物圍繞的含有活性材料的區(qū)域的電極的 方法和裝置，隔離物是離子可滲透的和/或?qū)щ姷?。為了形成隔離物，具有突出部1810的微模具1800被緊貼電極載體1820匹配，如圖40A中所不的。圖40B以橫截面圖不出了與電極載體1820匹配的微模具1800。一旦被匹配以形成模具，那么隔離物材料1830被注射入模具中以形成隔離物，如圖48C中所示的。一旦固化，那么微模具1800被除去，留下附著于電極載體1820的已固化的隔離物1830，如圖40D中所示的。合適的隔離物材料的實(shí)例包括聚合物(有機(jī)的和自然存在的)、凝膠以及漿料。隔離物材料可以包括但不限于導(dǎo)電顆粒、離子可滲透的材料以及，在某些實(shí)施方案中，活性材料顆粒。在高度優(yōu)選的實(shí)施方案中，隔離物包括離子傳導(dǎo)性聚合物以及導(dǎo)電的顆粒。離子傳導(dǎo)性聚合物包括但不限于用于制造用于鋰離子電池的固體電解質(zhì)的聚合物。在其他實(shí)施方案中，隔離物是臨時(shí)的并且被除去、溶解或以其他方式轉(zhuǎn)化為保留在隔離物位置中的另一個(gè)材料，和/或在一旦被形成時(shí)被從電極擴(kuò)散出來。然后活性材料組成I860被填充入隔離物1830之間的空間中以形成被隔離的活性材料組成1840。在某些實(shí)施方案中，活性材料組成被使用刮板1850引入被隔離物1830界定的空間中，如圖40E中所示的。為了清楚性，圖40F以線框示出了附著于電極載體1820的隔離物1830。圖40G示出了被在其之間的被隔離的活性材料組成1840填充的隔離物1830。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于制造電極的陣列，其中陣列中的電極中的至少兩個(gè)是不同的，的裝置和方法。差異的非限制性的實(shí)施例包括組成的、組織的、結(jié)構(gòu)的、功能的、負(fù)載的、層數(shù)的以及其他類型的差異，其是典型地在篩選電極候選者時(shí)被證明的。圖41描繪了用于候選的電極配置的高處理量篩選的示例性的電極陣列形成器的透視圖。陣列形成器601包括機(jī)器人樣品收集器600，機(jī)器人樣品收集器600具有X、y和z運(yùn)動(dòng)能力以吸入和分配駐留在樣品板580的井590中的溶液和懸浮液。一旦樣品已經(jīng)被獲取，那么機(jī)器人600將樣品轉(zhuǎn)移至噴霧器620的樣品收集杯630。與噴霧器620相關(guān)聯(lián)的是噴霧/滴入屏蔽器640，噴霧/滴入屏蔽器640可以關(guān)節(jié)連接以堵塞或不堵塞噴霧器620的噴霧路徑。電極片材陣列650以成陣列的方式等待樣品的沉積以按期望的圖案形成電極660。在每次沉積之間，噴霧器620通過將樣品收集杯630定位在將洗滌溶劑680噴霧入樣品收集杯630中的洗滌器670下方同時(shí)激活噴霧器620并且將所得到的洗滌噴霧收集在廢物回收器690中自清潔，以沖洗掉之前的樣品。一旦洗滌步驟被完成，那么樣品收集杯再次被被機(jī)器人樣品收集器600從板580獲取的另一個(gè)樣品再加載。陣列形成器601可以是手動(dòng)操作的，或優(yōu)選地，被使用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，計(jì)算機(jī)包括用于跟蹤樣品位置的數(shù)據(jù)庫、關(guān)于噴霧沉積的信息以及關(guān)于被形成的電極陣列650，特別是每個(gè)電極660的性質(zhì)和組成，的信息。樣品板580的近視圖在圖42中示出，圖42描繪了用于與陣列形成器，例如在圖41中描繪的陣列形成器，共同使用的容納電極的陣列涂覆懸浮液的兩個(gè)96井微滴定器類型盤。上樣品板580被根據(jù)顆粒尺寸和顆粒化學(xué)成陣列，而下樣品板580被根據(jù)具有不同粘合劑濃度和導(dǎo)電顆粒濃度的懸浮液成陣列。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供片材電極陣列，如圖43E中所示的。在圖43A至43B中，描繪了用于制造片材電極陣列的方法。圖43E中示出的片材電極陣列可以被與陣列形成器，例如圖41中示出的陣列形成器，共同使用。在圖43A至43E中，用于制造片材電極陣列750的過程被以步驟的順序示出。在圖43A至43B中，描繪了將電極載體片材700，優(yōu)選地導(dǎo)電電極載體，粘合于具有在其上的粘合劑的被穿孔的背襯片材710以形成被穿孔的被背襯的電極載體片材720的步驟。被穿孔的背襯片材710中的穿孔允許背側(cè)電到達(dá)電極載體片材700以及其殘留物(如下文討論的)。一旦被粘合，那么電極載體片材700被沖切以形成具有被從電極載體片材700切割的形狀的陣列，同時(shí)保留被穿孔的背襯片材710完整以形成被沖切的電極載體陣列730，如圖43C中所示的。圖43D中示出的下一個(gè)步驟是除去過量的電極載體片材740，留下其殘留物，殘留物成為被在片材電極陣列750上成陣列的 電極載體760，其中每個(gè)電極載體760與其他電極載體760電隔離且離子隔離。如在圖43E中示出的，片材電極陣列750可以然后被使用上文描述的陣列涂覆器或任何其他涂覆系統(tǒng)或手動(dòng)地涂覆。為了幫助如圖43E中所示的片材電極陣列750的使用，在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供導(dǎo)體載體塊770，如圖44中示出的。在此，不導(dǎo)電的載體具有與其相關(guān)聯(lián)的多個(gè)電跡線780，每個(gè)從在導(dǎo)體載體塊770內(nèi)部或表面的所選擇的位置導(dǎo)向至在導(dǎo)體載體塊770內(nèi)部或表面的相應(yīng)于片材電極陣列750的被穿孔的背襯片材710內(nèi)的穿孔的位置，以建立在電極載體的陣列760內(nèi)的相應(yīng)的位置處的與電極載體760的電連通。接觸部790幫助建立在電極載體760的被通過被穿孔的背襯片材710的穿孔暴露的背側(cè)之間的電連通。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，接觸部790是彈簧加壓的接觸部，優(yōu)選地被金涂覆。導(dǎo)體載體塊770可以包括多個(gè)層以幫助電跡線780、其他機(jī)械物品例如電連接器將導(dǎo)體載體塊連接于外部設(shè)備，優(yōu)選地計(jì)算機(jī)和/或電池測(cè)試器裝置，以及束縛和支持接觸部790。為了有利于使用電極片材陣列750形成電池組電池陣列，在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供用于制造單個(gè)隔板的陣列的方法和裝置。圖45A和45B以分解透視圖和組裝透視圖描繪了隔板陣列的一個(gè)實(shí)施方案。在此，被層壓的隔板陣列830(如在圖47中完整地示出的)通過將包括遍及其厚度是離子可滲透的但不導(dǎo)電的可熱變形材料的隔板片材820層壓在背襯片材800之間被形成，背襯片材800每個(gè)具有被在其中成陣列的孔810。背襯片材800可以由任何非多孔的材料制造，優(yōu)選地聚酯或聚酰亞胺。在層壓期間，如圖46A和46B中所示的，密封部860被在隔板片材820內(nèi)形成，具有孔810的輪廓。在某些實(shí)施方案中，背襯片材800中的一個(gè)或兩個(gè)部分地熔融以形成圍繞孔810的密封部860的全部或部分。在某些實(shí)施方案中，背襯片材800都不熔融。為了電地、流體地和離子地隔離隔板片材陣列830的每個(gè)隔板880，熱密封模具陣列被使用。圖46A和46B描繪了用于制造隔板陣列的實(shí)施方案的夾具和過程。具有凸起形狀850的熱密封夾具840被對(duì)準(zhǔn)，以使來自第一熱密封夾具840的凸起形狀850與第二熱密封夾具840的凸起形狀850對(duì)準(zhǔn)，使孔810在待被形成的產(chǎn)品上，并且其孔810在凸起形狀850內(nèi)的中心。在壓縮時(shí)，來自熱密封夾具840的熱通過使隔板片材820的小的部分熔融形成圍繞孔的密封部860，以使用圍繞孔810的緊鄰的區(qū)域關(guān)閉孔隙或通道，以離子地、電地和流體地將隔板材料區(qū)域與孔810隔離。所得到的隔板片材陣列830在圖47中示出，其中隔板孔陣列800圖48A和48B描繪了用于制造隔板陣列的另一個(gè)實(shí)施方案的夾具和過程。具有凸起形狀850的熱密封夾具840被對(duì)準(zhǔn)，以使來自第一熱密封夾具840的凸起形狀850與第二熱密封夾具840的凸起形狀850對(duì)準(zhǔn)，使隔板片材陣列830，并且其孔810在凸起形狀850內(nèi)的中心。在壓縮時(shí)，來自熱密封夾具840的熱通過使隔板片材820的小的部分熔融形成圍繞孔810的密封部860，以使用圍繞孔810的緊鄰的區(qū)域關(guān)閉孔隙或通道，以離子地、電地和流體地將隔板材料區(qū)域與孔810隔離。在圖48A和48B中描繪的方法的結(jié)果在圖49中示出，在圖49中由隔板片材820形成的隔板陣列870具有多個(gè)隔板810。圖50以分解透視圖描繪了可與在圖43至49中描繪的電極陣列、隔板陣列和其他 部件共同使用的電極陣列測(cè)試裝置。圖51描繪了被組裝的電極陣列測(cè)試裝置的橫截面圖。
權(quán)利要求
1.一種電極,包括 a)多個(gè)層，每個(gè)層包括 i)活性材料顆粒，其能夠可逆地儲(chǔ)存離子；以及， )導(dǎo)電顆粒， b)其中所述多個(gè)層具有至少ー個(gè)在功能上與至少ー個(gè)其他層不同的層， 其中所述電極包括在其中的至少ー個(gè)功能梯度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述導(dǎo)電顆粒包含選自由以下組成的組的導(dǎo)電材料巴基球；富勒烯；碳；炭黑；科琴碳黑；碳納米結(jié)構(gòu)；碳納米管；碳納米球；碳纖維；石星；石星??；石星片；石星納米顆粒；以及馬鈴署石星。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，還包括 a)集流體，其具有第一側(cè)和第二側(cè)；以及， b)第二電極,其包括 i)活性材料顆粒，其能夠可逆地儲(chǔ)存離子；以及， )導(dǎo)電顆粒， 其中所述第一電極被附接于所述集流體的所述第一側(cè)，并且所述第二電極被附接于所述集流體的所述第二側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，還包括 c)集流體，具有第一側(cè)和第二側(cè)；以及， d)第二電極，其包括多個(gè)層，每個(gè)層包括 i)活性材料顆粒，其能夠可逆地儲(chǔ)存離子；以及， )導(dǎo)電顆粒， 其中所述多個(gè)層具有至少ー個(gè)在功能上與至少ー個(gè)其他層不同的層， 其中所述第一電極被附接于所述集流體的所述第一側(cè)，并且所述第二電極被附接于所述集流體的所述第二側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述層中的至少ー個(gè)還包含聚合物粘合剤。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述功能上的不同包括組成的差異。
7 根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述功能上的不同包括組織的差異。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述功能上的不同包括結(jié)構(gòu)的差異。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述功能上的不同包括組成的差異和結(jié)構(gòu)的差巳升。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述功能上的不同包括組成的差異和組織的差巳升。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述功能上的不同包括結(jié)構(gòu)的差異和組織的差巳升。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述功能上的不同包括組成的差異、結(jié)構(gòu)的差異和組織的差異。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中至少ー個(gè)層具有比至少ー個(gè)其他層大的電阻杭。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中至少ー個(gè)層具有比至少ー個(gè)其他層大的電阻。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中至少ー個(gè)層比至少ー個(gè)其他層是更離子可滲透的。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中至少ー個(gè)層具有比至少ー個(gè)其他層大的離子儲(chǔ)存容量。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，還包括所述多個(gè)層中的至少兩個(gè)包含聚合物粘合剤，其中至少ー個(gè)層包含比至少ー個(gè)其他層多的粘合劑聚合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中至少ー個(gè)層包括比至少ー個(gè)其他層多的導(dǎo)電顆粒。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中至少ー個(gè)層包括比至少ー個(gè)其他層多的活性材料顆粒。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，還包括具有表面的基材并且其中所述多個(gè)層在所述基材的所述表面上成層。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電極，其中所述基材包括金屬。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電極，其中所述基材包括鋁。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電極，其中所述基材包括銅。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電極，其中所述基材包括鎳。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電極，其中所述基材包括非金屬。
26.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述基材包括聚合物。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電極，其中所述基材包含選自由以下組成的組的聚合物丙烯腈丁ニ烯苯こ烯(ABS);甲基丙烯酸烯丙酯；聚丙烯腈(PAN);丙烯酸類；聚酰胺；聚芳酰胺；聚丙烯酰胺；聚こ烯己內(nèi)酰胺；聚環(huán)氧丙烷(PPO);聚苯こ烯(PS);聚偏ニ氟こ烯_三氟こ烯(PVDF-TrFE);聚偏ニ氟こ烯-四氟こ烯(PVDF-TFE);聚丁二烯；聚對(duì)苯ニ甲酸丁ニ酷(PBT);聚碳酸酯；聚氯丁ニ烯；聚(順-I，4-異戊ニ烯)；聚酯；聚醚砜(PES、PES/PEES)；聚醚醚酮(PEEK、PES/PEEK);聚こ烯(PE);聚こニ醇(PEG);聚對(duì)苯ニ甲酸こニ酯(PET)；聚環(huán)氧こ烷(PEO);聚甲基丙烯酸2-羥基甲酷；聚丙烯(PP);聚(反-1，4_異戊ニ烯)；聚丙烯酸甲酯；聚甲基丙烯酸甲酯；聚四氟こ烯(PTFE);聚對(duì)苯ニ甲酸丙ニ醇酯(PTT);聚氨酷(PU);聚こ烯醇縮丁醛(PVB);聚氯こ烯(PVC);聚偏ニ氟こ烯(PVDF);聚こ烯吡咯烷酮(PVP);尼龍；硅橡膠；聚丙烯酸鈉；苯こ烯-丙烯腈樹脂(SAN);聚合物有機(jī)硅；聚ニ甲基硅氧烷；以及ニ甲基丙烯酸こニ醇酷。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電極，其中所述聚合物是聚丙烯并且所述載體是包含聚丙烯的多孔膜。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電極，其中所述載體包括三個(gè)層，每個(gè)層包含聚合物材料。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電極，其中所述三個(gè)層包括被夾在兩個(gè)多孔聚丙烯片材之間的多孔聚こ烯片材。
31.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電極，其中所述載體是離子可滲透的不導(dǎo)電的電池組隔板。
32.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電極，其中所述基材包括非紡織材料。
33.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電極，其中所述基材包括紡織材料。
34.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電極，其中所述基材包含孔隙。
35.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電極，其中所述基材是箔。
36.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電極，其中所述基材是膜。
37.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電極，其中所述基材包括多個(gè)層。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的電極，其中所述多個(gè)層中的兩個(gè)或更多個(gè)是不同的。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的電極，其中所述多個(gè)層中的兩個(gè)或更多個(gè)是相同的。
40.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極,其中所述活性材料包括碳質(zhì)材料。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的電極，其中所述碳質(zhì)材料選自由以下組成的組巴基球；富勒烯；碳；炭黑；科琴碳黑；碳納米泡沫；碳?xì)饽z；玻璃碳；六方碳；碳炔；碳納米結(jié)構(gòu)；碳納米管；碳納米球；碳納米纖維；碳纖維；石墨；石墨烯；石墨片；石墨納米顆粒；馬鈴薯石墨；膨脹石墨；片狀石墨；熱解石墨；球形石墨；ホ吳壓石墨；燈黑；炭；以及活性炭。
42.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極,其中所述活性材料顆粒包含鈦。
43.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒包含選自由以下組成的組的含鈦化合物=Li2TiO3 ；Li4Ti5012 ；Li7Ti5012 ;Li4Ti5_xMx012 ； Li4T I5^M1zlM2z2M3z3. ·· MkzkO12 ；Li4Ti5JxBbO12 ;Li3+Ji6JxOi2 ;Li3+aTi6-a_x-bMxBb012 和 Li4_cMgcTi5_xMx012，其中 z 具有約 O. I至約2.5的值；^^獨(dú)立地具有約0至約2.5的值；2和zl、z2、z3、...zlJi足等式Z =zl+z2+z3+. . . zk ；x具有約O. I至約2. 5的值，a具有約O至約I的值，b具有約O至約2. 5的值，并且。具有約O至約I. 5的值；M是選自V、Cr、Nb、Mo、Ta和W的組的ー種或多種陽離子；11、12、13、..^是獨(dú)立地選自V、Cr、Nb、Mo、Ta和W的組的陽離子；并且B是選自Zr、Ce、Si和Ge的組的ー種或多種陽離子。
44.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒具有超過90平方米每克的平均表面積。
45.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒包含選自由以下組成的組的類金屬砸；娃;錯(cuò);神；鋪；締；針。
46.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒包含選自由以下組成的組的弱金屬招；鋪；秘;嫁;錯(cuò);鋼；鉛；針; 它;以及錫。
47.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒包含選自由以下組成的組的氮族元素氮；磷；砷；鋪；以及鉍。
48.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒包括硅納米顆粒。
49.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒包含硅納米線。
50.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，還包括被穩(wěn)定化的鋰金屬粉末。
51.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒包含鋰。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的電極，其中所述活性材料顆粒包含非鋰金屬。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的電極，其中所述非鋰金屬是選自由以下組成的組的金屬招；絡(luò)；鉆；鐵；鎮(zhèn)；續(xù)；猛；鑰；欽；以及 凡。
54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的電極，其中所述活性材料顆粒包含選自由以下組成的組的金屬的氧化物招；絡(luò)；鉆；鐵；鎮(zhèn)；續(xù)；猛；鑰；欽；以及隹凡。
55.根據(jù)權(quán)利要求52所述的電極，其中所述活性材料包括磷酸鉄。
56.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極,其中所述活性材料顆粒包含活性材料,所述活性材料包括在鋰離子二次電池中使用的常規(guī)的正極活性材料。
57.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒包含鋰-過渡金屬-磷酸鹽化合物。
58.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒包含LiCo02。
59.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒包含LiNi02。
60.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒包含LiMn204。
61.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極,其中所述活性材料包括LiNv3iMnv3Cov3O15
62.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒包含被選自由以下組成的組的材料摻雜的鋰-過渡金屬-磷酸鹽化合物金屬、類金屬和鹵素。
63.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極,其中所述活性材料顆粒包含橄欖石結(jié)構(gòu)LiMPO4化合物，其中M選自由以下組成的金屬的組釩、鉻、錳、鐵、鈷以及鎳。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的電極，其中所述橄欖石結(jié)構(gòu)LiMPO4化合物具有帶缺陷的鋰位點(diǎn)，所述缺陷通過金屬或類金屬的加入被彌補(bǔ)。
65.根據(jù)權(quán)利要求63所述的電極，其中所述橄欖石結(jié)構(gòu)LiMPO4化合物在所述金屬位點(diǎn)處被摻雜。
66.根據(jù)權(quán)利要求63所述的電極，其中所述橄欖石結(jié)構(gòu)LiMPO4化合物具有氧位點(diǎn)缺陷，其中所述橄欖石結(jié)構(gòu)LiMPO4在所述氧位點(diǎn)缺陷處通過鹵素的加入被摻雜。
67.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述層中的至少ー個(gè)已經(jīng)被増加密度。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的電極，其中所述被增加密度的層具有大于10m2/g的氮吸附Brunauer-Emmett-Teller (BET)法表面積。
69.根據(jù)權(quán)利要求67所述的電極，其中所述被增加密度的層具有大于20m2/g的氮吸附BET法表面積。
70.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒具有大于10m2/g的氮吸附BET法表面積。
71.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒具有大于15m2/g的氮吸附BET法表面積。
72.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒具有大于20m2/g的氮吸附BET法表面積。
73.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒具有大于30m2/g的氮吸附BET法表面積。
74.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述電極具有小于125μ m的平均厚度。
75.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒具有范圍從約O.Ιμπι至約20 μ m的橫截面尺寸。
76.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒具有范圍從約Inm至約Iμ m的橫截面尺寸。
77.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述層具有以體積計(jì)范圍從約40%至約70%的孔體積分?jǐn)?shù)。
78.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述電極具有范圍從約lOmg/cm2至約20mg/cm2的裝填密度。
79.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述電極具有范圍從約llmg/cm2至約15mg/cm2的裝填密度。
80.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒包含具有式LixM'yM" ZP04的橄欖石鋰金屬磷酸鹽材料， iii)其中M'包括選自由以下組成的組的金屬錳以及鉄， iv)其中Μ"包括選自由以下組成的組的金屬猛；鈷；以及鎳， V)其中M'與Μ"不同，并且， vi)其中X大于或等于0，并且X小于或等于I.2 ；y大于或等于O. 7，并且y小于或等于O. 95 ；z大于或等于O. 02,并且z大于或等于O. 3 ； 并且y和z的和大于或等于O. 8，并且y和z的和小于或等于I. 2。vii)
81.根據(jù)權(quán)利要求80所述的電極，其中z大于或等于O.02，并且z小于或等于O. I。
82.根據(jù)權(quán)利要求80所述的電極，其中I和z的和等于I。
83.根據(jù)權(quán)利要求80所述的電極，其中M'是鐵，并且z大于或等于O.02，并且z小于或等于O. I。
84.根據(jù)權(quán)利要求80所述的電極，其中y和z的和等于I。
85.根據(jù)權(quán)利要求80所述的電極,其中y和z的和大于或等于O.8,并且y和z的和小于或等于I。
86.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述活性材料顆粒包含具有LihMPO4的總體組成的鋰過渡金屬磷酸鹽材料，其中M包括選自由鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷以及鎳組成的組的至少ー種第一過渡系金屬，并且其中在使用中X的范圍從O至I。
87.根據(jù)權(quán)利要求86所述的電極，其中M是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在X的范圍從約O. I至約O. 3時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。
88.根據(jù)權(quán)利要求86所述的電極，其中M是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在室溫下，在X的范圍從約O至約O. 15時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。
89.根據(jù)權(quán)利要求86所述的電極，其中M是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在室溫下，在X的范圍從約O至至少約O. 07時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。
90.根據(jù)權(quán)利要求86所述的電極，其中M是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在室溫下，在X的范圍從約O至約O. 05時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。
91.根據(jù)權(quán)利要求86所述的電極，其中M是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在X的范圍從約O至約O. 8時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。
92.根據(jù)權(quán)利要求86所述的電極，其中M是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在X的范圍從約O至約O. 9時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。
93.根據(jù)權(quán)利要求86所述的電極，其中M是鐵并且所述活性材料顆粒能夠在X的范圍從約O至約O. 95時(shí)形成穩(wěn)定的固溶體。
94.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，還包括 e)集流體,其具有表面。
95.根據(jù)權(quán)利要求94所述的電極，其中所述電極包括兩個(gè)或更多個(gè)層，每個(gè)層具有第一表面和第二表面， 其中所述第一層的所述第一表面在所述集流體表面處與所述集流體電連通，并且 其中所述第二層的所述第一表面與所述第一層的所述第二表面電連通且離子連通。
96.根據(jù)權(quán)利要求95所述的電極，其中所述第一層包括平均比所述第二層小的活性材料顆粒。
97.根據(jù)權(quán)利要求95所述的電極，其中所述第一層包括平均比所述第二層少的導(dǎo)電顆粒。
98.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述層是劃定電極的兩個(gè)區(qū)域的界線的假想邊界。
99.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電極，其中所述層中的至少ー個(gè)具有基本上平行于所述集流體的所述表面中的ー個(gè)而延伸的邊界。
100.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電極，其中所述層中的至少ー個(gè)具有基本上垂直于所述集流體的所述表面而延伸的邊界。
101.根據(jù)權(quán)利要求99所述的電極，其中所述邊界是假想的。
102.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中至少兩個(gè)相鄰的層能夠被使用膠帶離層。
103.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中至少兩個(gè)相鄰的層不能夠被使用膠帶離層。
104.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述電極是單塊的。
105.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述電極不是單塊的。
106.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，還包括在兩個(gè)相鄰的層之間的至少ー個(gè)導(dǎo)電層。
107.根據(jù)權(quán)利要求104所述的電極，其中所述導(dǎo)電層包括多個(gè)導(dǎo)電顆粒。
108.根據(jù)權(quán)利要求106所述的電極，其中所述導(dǎo)電層的導(dǎo)電顆粒包括選自由以下組成的組的導(dǎo)電材料巴基球；富勒烯；碳；炭黑；科琴碳黑；碳納米結(jié)構(gòu)；碳納米管；碳納米球；碳纖維；石墨；石墨烯；石墨片；石墨納米顆粒；以及馬鈴薯石墨。
109.—種電極,包括 a)電極基質(zhì)，其包括在其中的至少ー個(gè)功能梯度， 所述電極基質(zhì)包括 i)活性材料顆粒，其能夠可逆地儲(chǔ)存離子；以及， ii)導(dǎo)電顆粒。
110.根據(jù)權(quán)利要求109所述的電極，其中所述功能梯度是選自由以下組成的組的梯度顆粒尺寸梯度；顆粒組成梯度；顆粒濃度梯度；電子電導(dǎo)率梯度；離子滲透率梯度 ’離子儲(chǔ)存容量梯度；孔隙度梯度；以及密度梯度。
111.根據(jù)權(quán)利要求109所述的電極，其中所述功能梯度是多個(gè)功能梯度，其中所述多個(gè)功能梯度中的每個(gè)選自由以下組成的組顆粒尺寸梯度；顆粒組成梯度；顆粒濃度梯度；電子電導(dǎo)率梯度；離子滲透率梯度；離子儲(chǔ)存容量梯度；孔隙度梯度；以及密度梯度。
112.根據(jù)權(quán)利要求111所述的電極，其中至少ー個(gè)功能梯度與所述功能梯度中的另ー個(gè)不同。
113.根據(jù)權(quán)利要求109所述的電極，其中所述功能梯度是在空間上被組織的。
114.根據(jù)權(quán)利要求113所述的電極，其中所述空間上的組織是關(guān)于選自由X維度、y維度或z維度組成的組的ー個(gè)維度的。
115.根據(jù)權(quán)利要求113所述的電極，其中所述空間上的組織是關(guān)于兩個(gè)或更多個(gè)維度的組合的。
116.根據(jù)權(quán)利要求109所述的電極，其中所述功能梯度能夠由多項(xiàng)式函數(shù)以數(shù)學(xué)方式表不。
117.根據(jù)權(quán)利要求109所述的電極，其中所述功能梯度能夠由選自由以下組成的多項(xiàng)式函數(shù)的組的多項(xiàng)式函數(shù)以數(shù)學(xué)方式表示一次多項(xiàng)式函數(shù)；二次多項(xiàng)式函數(shù)；三次多項(xiàng)式函數(shù)；四次多項(xiàng)式函數(shù)；五次多項(xiàng)式函數(shù)；六次多項(xiàng)式函數(shù)；七次多項(xiàng)式函數(shù)；八次多項(xiàng)式函數(shù)；九次多項(xiàng)式函數(shù)；或十次多項(xiàng)式函數(shù)。
118.根據(jù)權(quán)利要求109所述的電極，其中所述功能梯度是由數(shù)學(xué)公式V/=I,···#dxj表示的濃度梯度。
119.根據(jù)權(quán)利要求109所述的電極，其中所述功能梯度具有線性的變化曲線。
120.根據(jù)權(quán)利要求109所述的電極，其中所述功能梯度具有常用対數(shù)的變化曲線。
121.根據(jù)權(quán)利要求109所述的電極，其中所述功能梯度具有自然対數(shù)的變化曲線。
122.根據(jù)權(quán)利要求109所述的電極，其中所述功能梯度具有鐘形的變化曲線。
123.根據(jù)權(quán)利要求109所述的電極，其中所述功能梯度具有單模態(tài)的變化曲線。
124.根據(jù)權(quán)利要求109所述的電極，其中所述功能梯度具有雙模態(tài)的變化曲線。
125.根據(jù)權(quán)利要求109所述的電極，其中所述功能梯度具有不連續(xù)的變化曲線。
126.根據(jù)權(quán)利要求109所述的電極，其中所述功能梯度具有連續(xù)的變化曲線。
127.根據(jù)權(quán)利要求125所述的電極，其中所述不連續(xù)的變化曲線是被一個(gè)或多個(gè)缺ロ中斷的。
128.根據(jù)權(quán)利要求127所述的電極，其中所述缺ロ相應(yīng)于所述梯度中僅存在所述導(dǎo)電顆粒的ー個(gè)或多個(gè)區(qū)域。
129.根據(jù)權(quán)利要求127所述的電極，其中所述缺ロ相應(yīng)于所述梯度中僅存在活性材料顆粒和導(dǎo)電顆粒兩者的ー個(gè)或多個(gè)區(qū)域。
130.根據(jù)權(quán)利要求127所述的電極，其中所述缺ロ相應(yīng)于所述梯度中活性材料顆粒和導(dǎo)電顆粒都不存在的ー個(gè)或多個(gè)區(qū)域。
131.根據(jù)權(quán)利要求127所述的電極，其中所述缺ロ相應(yīng)于所述電極中的空穴。
132.—種用于制造電極的方法，包括 b)提供具有表面的電極載體；以及， c)在所述電極載體表面上形成電極基質(zhì)，所述電極基質(zhì)包括 i)活性材料顆粒，其能夠可逆地儲(chǔ)存離子；以及 )導(dǎo)電顆粒， 其中所述電極基質(zhì)具有在其中形成的功能梯度。
133.根據(jù)權(quán)利要求132所述的方法，其中所述功能梯度是選自由以下組成的組的梯度組成的梯度；結(jié)構(gòu)的梯度；以及組織的梯度。
134.根據(jù)權(quán)利要求132所述的方法，其中所述功能梯度垂直于所述電極載體的所述表面地布置在所述電極基質(zhì)內(nèi)。
135.根據(jù)權(quán)利要求132所述的方法，其中所述功能梯度近似垂直于所述電極載體的所述表面地布置在所述電極基質(zhì)內(nèi)。
136.根據(jù)權(quán)利要求132所述的方法，其中所述功能梯度不垂直于所述電極載體的所述表面地布置在所述電極基質(zhì)內(nèi)。
137.根據(jù)權(quán)利要求132所述的方法，其中所述功能梯度平行于所述電極載體的所述表面地布置在所述電極基質(zhì)內(nèi)。
138.根據(jù)權(quán)利要求133所述的方法，其中所述組成的梯度是其中所述活性材料顆粒沿著所述組成的梯度以每單位體積的所述電極基質(zhì)變化的濃度被分布的梯度。
139.根據(jù)權(quán)利要求138所述的方法，其中所述活性材料顆粒濃度相對(duì)于所述組成的梯度成比例地減小。
140.根據(jù)權(quán)利要求133所述的方法，其中所述組成的梯度是其中所述導(dǎo)電顆粒沿著所述組成的梯度以每單位體積的所述電極基質(zhì)變化的濃度被分布的梯度。
141.根據(jù)權(quán)利要求133所述的方法，其中所述電極基質(zhì)還包含聚合物粘合劑，并且其中所述組成的梯度是其中所述粘合劑聚合物沿著所述組成的梯度以每單位體積的所述電極基質(zhì)變化的濃度被分布的梯度。
142.根據(jù)權(quán)利要求132所述的方法，其中所述功能梯度是結(jié)構(gòu)的梯度并且所述活性材料顆粒具有尺寸范圍從約O. 01 μ m至約300 μ m的橫截面尺寸，并且所述活性材料顆粒根據(jù)所述橫截面尺寸沿著所述功能梯度被分布。
143.一種用于制造電池組電極的方法，包括以下所述的步驟 a)提供具有表面的電極載體； b)將第一層施用在所述載體表面上，所述第一電極層具有第一表面和第二表面， 其中所述第一層的第一表面和所述電極載體表面在彼此之間形成導(dǎo)電界面； c)施用具有第一表面和第二表面的第二層，所述第二層的第一表面和所述第一層的第ニ表面在彼此之間形成導(dǎo)電的且離子傳導(dǎo)的界面， 其中所述第一層和所述第二層的功能彼此不同。
144.一種用于制造電池組電極的方法，包括以下所述的步驟 a)提供具有表面的電極載體； b)在所述電極載體的所述表面上形成電極基質(zhì)，所述電極基質(zhì)包括 i)活性材料顆粒，所述活性材料顆粒能夠可逆地儲(chǔ)存離子；以及， )導(dǎo)電顆粒， 其中所述電極基質(zhì)具有在其中的梯度。
145.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述梯度是功能梯度。
146.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述梯度基本上垂直于所述電極載體的所述表面延伸。
147.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述電極基質(zhì)被無縫地形成。
148.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述梯度是連續(xù)的。
149.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述梯度是不連續(xù)的。
150.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述電極基質(zhì)通過噴霧被形成。
151.根據(jù)權(quán)利要求150所述的方法，其中所述噴霧是電噴霧。
152.根據(jù)權(quán)利要求150所述的方法，其中所述噴霧是粉末涂覆。
153.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述電極基質(zhì)通過鋳造被形成。
154.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述電極基質(zhì)通過電泳沉積被形成。
155.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述電極基質(zhì)通過組合方式被形成。
156.根據(jù)權(quán)利要求155所述的方法，其中所述組合方式包括電泳沉積和噴霧。
157.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述電極基質(zhì)通過擠出被形成。
158.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述電極基質(zhì)被使用刮刀形成。
159.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述電極基質(zhì)被使用狹縫模具形成。
160.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述活性材料顆粒中的每個(gè)具有尺寸，其中所述梯度包括所述活性材料顆粒的所述尺寸的改變。
161.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述梯度包括所述導(dǎo)電顆粒的不同的量。
162.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述電極基質(zhì)還包含聚合物粘合劑。
163.根據(jù)權(quán)利要求162所述的方法，其中所述梯度包括所述聚合物粘合劑的不同的量。
164.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述第一層具有選自由以下組成的組的平均i 胃會(huì)勺 I U m ； 2 μ m ； 3 μ m ； 4 μ m ； 5 μ m ； 6 μ m ； 7 μ m ； 8 μ m ； 9 μ m ；IOum;約 llum;約 12um;約 13um;約 14um;約 15um;約 16um;約 17um;約 18um;約.19 μ m ;約 20 μ m ;約 21 μ m ;約 22 μ m ;約 23 μ m ;約 24 μ m ;約 25 μ m ;約 26 μ m ;約 27 μ m ;約.28 μ m ;約 39 μ m ;約 30 μ m ;約 31 μ m ;約 32 μ m ;約 33 μ m ;約 34 μ m ;約 35 μ m ;約 36 μ m ;約.37 μ m ;約 38 μ m ;約 39 μ m ;約 40 μ m ;約 41 μ m ;約 42 μ m ;約 43 μ m ;約 44 μ m ;約 45 μ m ;約.46 μ m ;約 47 μ m ;約 48 μ m ;約 49 μ m ;約 50 μ m ;約 51 μ m ;約 52 μ m ;約 53 μ m ;約 54 μ m ;約.55 μ m 56 μ m 57 μ m 58 μ m 59 μ m 60 μ m 61 μ m 62 μ m 63 μ m.64μ m ;約 65 μ m ;約 66 μ m ;約 67 μ m ;約 68 μ m ;約 69 μ m ;約 70 μ m ;約 71 μ m ;約 72 μ m ;約.73um;約 74um;約 75um;約 76um;約 77um;約 78um;約 79um;約 80um;約 81um;約.82 μ m ;約 83 μ m ;約 84 μ m ;約 85 μ m ;約 86 μ m ;約 87 μ m ;約 88 μ m ;約 89 μ m ;約 90 μ m ;約.91 μ m ； 92 μ m ； 93 μ m ； 94 μ m ； 95 μ m ； 96 μ m ； 97 μ m ； 98 μ m ； 99 μ m ；約 100 μ m ;約 101 μ m ;約 102 μ m ;約 103 μ m ;約 104 μ m ;約 105 μ m ;約 106 μ m ;約 107 μ m ；約 108 μ m ;約 109 μ m ;約 110 μ m ;約 112 μ m ;約 113 μ m ;約 114 μ m ;約 115 μ m ;約 116 μ m ；約 117 μ m ;約 118 μ m ;約 119 μ m ;約 120 μ m ;約 121 μ m ;約 122 μ m ;約 123 μ m ;約 124μ m ;約 125 μ m ;約 126 μ m ;約 127 μ m ;約 128 μ m ;約 139 μ m ;約 130 μ m ;約 131 μ m ;約 132 μ m ；約 133 μ m ;約 134 μ m ;約 135 μ m ;約 136 μ m ;約 137 μ m ;約 138 μ m ;約 139 μ m ;約 140 μ m ；約 141 μ m ;約 142 μ m ;約 143 μ m ;約 144 μ m ;約 145 μ m ;約 146 μ m ;約 147 μ m ;約 148 μ m ；約 149 μ m ;約 150 μ m ;約 151 μ m ;約 152 μ m ;約 153 μ m ;約 154 μ m ;約 155 μ m ;約 156 μ m ；約 157 μ m ;約 158 μ m ;約 159 μ m ;約 160 μ m ;約 161 μ m ;約 162 μ m ;約 163 μ m ;約 164 μ m ；約 165 μ m ;約 166 μ m ;約 167 μ m ;約 168 μ m ;約 169 μ m ;約 170 μ m ;約 171 μ m ;約 172 μ m ；約 173 μ m ;約 174 μ m ;約 175 μ m ;約 176 μ m ;約 177 μ m ;約 178 μ m ;約 179 μ m ;約 180 μ m ；約 181 μ m ;約 182 μ m ;約 183 μ m ;約 184 μ m ;約 185 μ m ;約 186 μ m ;約 187 μ m ;約 188 μ m ；約 189 μ m ;約 190 μ m ;約 191 μ m ;約 192 μ m ;約 193 μ m ;約 194 μ m ;約 195 μ m ;約 196 μ m ；約 197 μ m ;約 198 μ m ;約 199 μ m ;約 200 μ m ;約 201 μ m ;約 202 μ m ;約 203 μ m ;約 204 μ m ；205 μ m 206 μ m 207 μ m 208 μ m 209 um；^]210um；^]211um；^]212um；213 μ m 214 μ m .215 μ m 216 μ m 217 μ m 218 μ m 219 μ m 220 μ m ；約 221 μ m ;約 222 μ m ;約 223 μ m ;約 224 μ m ;約 225 μ m ;約 226 μ m ;約 227 μ m ;約 228 μ m ；約 239 μ m ;約 230 μ m ;約 231 μ m ;約 232 μ m ;約 233 μ m ;約 234 μ m ;約 235 μ m ;約 236 μ m ；約 237 μ m ;約 238 μ m ;約 239 μ m ;約 240 μ m ;約 241 μ m ;約 242 μ m ;約 243 μ m ;約 244 μ m ；約 245 μ m ;約 246 μ m ;約 247 μ m ;約 248 μ m ;約 249 μ m ;約 250 μ m ;約 251 μ m ;約 252 μ m ；約 253 μ m ;約 254 μ m ;約 255 μ m ;約 256 μ m ;約 257 μ m ;約 258 μ m ;約 259 μ m ;約 260 μ m ；約 261 μ m ;約 262 μ m ;約 263 μ m ;約 264 μ m ;約 265 μ m ;約 266 μ m ;約 267 μ m ;約 268 μ m ；約 269 μ m ;約 270 μ m ;約 271 μ m ;約 272 μ m ;約 273 μ m ;約 274 μ m ;約 275 μ m ;約 276 μ m ;約 277 μ m ;約 278 μ m ;約 279 μ m ;約 280 μ m ;約 281 μ m ;約 282 μ m ;約 283 μ m ;約 284 μ m ；約 285 μ m ;約 286 μ m ;約 287 μ m ;約 288 μ m ;約 289 μ m ;約 290 μ m ;約 291 μ m ;約 292 μ m ；約 293 μ m ;約 294 μ m ;約 295 μ m ;約 296 μ m ;約 297 μ m ;約 298 μ m ;約 299 μ m ;以及，約·300 μ m0
165.根據(jù)權(quán)利要求143所述的方法，其中所述第一層具有選自由以下范圍組成的組的平均厚度約I U m至約10 μ m ;約10 μ m至約20 μ m ;約20 μ m至約30 μ m ;約30 μ m至約40 μ m ;約40 μ m至約50 μ m ;約50 μ m至約60 μ m ;約60 μ m至約70 μ m ;約70 μ m至約·80 μ m ;約 80 μ m 至約 90 μ m ;約 90 μ m 至約 100 μ m ;約 100 μ m 至約 110 μ m ;約 110 μ m 至約·120 μ m ;約 120 μ m 至約 130 μ m ;約 130 μ m 至約 140 μ m ;約 140 μ m 至約 150 μ m ;約 150 μ m至約 160 μ m ;約 160 μ m 至約 170 μ m ;約 170 μ m 至約 180 μ m ;約 180 μ m 至約 190 μ m ;約·190 μ m 200 μ m ； 5 μ m M10 μ m ;會(huì)勺 10 μ m 15 μ m ； 15 μ m 20 μ m ；·20 μ mM會(huì)勺 25 μ m 25 μ mM會(huì)勺 30 μ m 30 μ mM會(huì)勺 35 μ m 35 μ mM會(huì)勺 40 μ m 40 μ m ·45 μ m 勺 45 μ m 50 μ m 勺 50 μ m 55 μ m 勺 55 μ m 60 μ m 勺 60 μ m M ·65μ m 65 μ m 70 μ m 70 μ m 75 μ m 75 μ m 80 μ m 80 μ m·85 μ m ;約 85 μ m 至約 90 μ m ;約 90 μ m 至約 95 μ m ;約 95 μ m 至約 100 μ m ;約 100 μ m 至約·105 μ m ;約 105 μ m 至約 IlOum;約 IlOum 至約 115um;約 115um 至約 120 μ m ;約 120 μ m至約 125 μ m ;約 125 μ m 至約 130 μ m ;約 130 μ m 至約 135 μ m ;約 135 μ m 至約 140 μ m ；約 140 μ m 至約 145 μ m ;約 145 μ m 至約 150 μ m ;約 150 μ m 至約 155 μ m ;約 155 μ m 至約·160 μ m ;約 160 μ m 至約 165 μ m ;約 165 μ m 至約 170 μ m ;約 170 μ m 至約 175 μ m ;約 175 μ m至約 180 μ m ;約 185 μ m 至約 190 μ m ;約 190 μ m 至約 195 μ m ;約 195 μ m 至約 200 μ m ;約·O μ m 50 μ m 勺 10 μ m 60 μ m 勺 20 μ m 70 μ m 勺 30 μ m 80 μ m 勺 40 μ m至約90 μ m ;約50 μ m至約100 μ m ;約60 μ m至約110 μ m ;約70 μ m至約120 μ m ;約80 μ m至約 130 μ m ;約 90 μ m 至約 140 μ m ;約 100 μ m 至約 150 μ m ;約 110 μ m 至約 160 μ m ;約 120 μ m至約 170 μ m ;約 130 μ m 至約 180 μ m ;約 140 μ m 至約 190 μ m ;約 150 μ m 至約 200 μ m ;約·160 μ m至約210 μ m ;約170 μ m至約220 μ m ;約180 μ m至約230 μ m ；以及，約190 μ m至約·240 μ m0
166.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述離子是鋰離子。
167.根據(jù)權(quán)利要求166所述的方法，其中所述活性材料顆粒包括選自由以下組成的組的硫族元素化合物FeS2 ；TiS2 ；MoS2 ；V205 ；V6O13^MnO20
168.根據(jù)權(quán)利要求166所述的方法，其中所述活性材料顆粒包含復(fù)合鋰氧化物。
169.根據(jù)權(quán)利要求168所述的方法，其中所述復(fù)合鋰氧化物選自由以下組成的組LiCoO2 ；LiFeP04 ；LiNi02 ；LiMn02 ;以及 LiMn204。
170.根據(jù)權(quán)利要求166所述的方法，其中所述活性材料顆粒包含LixNyMhO2，其中M包括選自由以下組成的組的金屬過渡金屬；鈦；釩；鉻；錳；鐵；鈷；鎳；銅；鋅；以及鋁，并且O. 05≤X≤I. 10并且O. 5≤y≤I. O。
171.根據(jù)權(quán)利要求166所述的方法，其中所述活性材料包括具有式LihMxFePO4的材料， 其中M是選自由以下組成的組的慘雜劑欽；1 凡；絡(luò)；猛；鐵；鉆；鎮(zhèn)；銅；鋒；錯(cuò)；銀；鑰;銀；以及，鎢，并且， 其中X是選自由以下組成的組的數(shù)值約O. 00 ;約O. 01 ;約O. 02 ;約O. 03 ;約O. 04 ;約O. 05 ;約 O. 06 ;約 O. 07 ;約 O. 08 ;約 O. 09 ;約 O. 10 ;約 O. 11 ;約 O. 12 ;約 O. 13 ;約 O. 14 ;約O. 15 ;約 O. 16 ;約 O. 17 ;約 O. 18 ;約 O. 19 ;約 O. 20 ;約 O. 21 ;約 O. 22 ;約 O. 23 ;約 O. 24 ;約O. 25 ;約 O. 26 ;約 O. 27 ;約 O. 28 ;約 O. 29 ;約 O. 30 ;約 O. 31 ;約 O. 32 ;約 O. 33 ;約 O. 34 ;約O. 35 ;約 O. 36 ;約 O. 37 ;約 O. 38 ;約 O. 39 ;約 O. 40 ;約 O. 41 ;約 O. 42 ;約 O. 43 ;約 O. 44 ;約O. 45 ;約 O. 46 ;約 O. 47 ;約 O. 48 ;約 O. 49 ;約 O. 50 ;約 O. 51 ;約 O. 52 ;約 O. 53 ;約 O. 54 ;約O. 55 ;約 O. 56 ;約 O. 57 ;約 O. 58 ;約 O. 59 ;約 O. 60 ;約 O. 61 ;約 O. 62 ;約 O. 63 ;約 O. 64 ;約O. 65 ;約 O. 66 ;約 O. 67 ;約 O. 68 ;約 O. 69 ;約 O. 70 ;約 O. 71 ;約 O. 72 ;約 O. 73 ;約 O. 74 ;約O. 75 ;約 O. 76 ;約 O. 77 ;約 O. 78 ;約 O. 79 ;約 O. 80 ;約 O. 81 ;約 O. 82 ;約 O. 83 ;約 O. 84 ;約O. 85 ;約 O. 86 ;約 O. 87 ;約 O. 88 ;約 O. 89 ;約 O. 90 ;約 O. 91 ;約 O. 92 ;約 O. 93 ;約 O. 94 ;約O. 95 ;約 O. 96 ;約 O. 97 ;約 O. 98 ;約 O. 99 ;以及，約 I. 00。
172.根據(jù)權(quán)利要求166所述的方法，其中所述活性材料包括具有式LihMxFePO4的材料， 其中M是選自由以下組成的組的金屬鈦；fL ;鉻M ;鐵；鈷；鎳；銅；鋅；錯(cuò)M ;鑰；銀；以及，鶴，并且， 其中X是選自由以下組成的組的數(shù)值范圍約O. 00至約O. 01 ;約O. 00至約O. 02 ;約O. 00至約O. 03 ;約O. 00至約O. 04 ;約O. 00至約O. 05 ;約O. 00至約O. 06 ;約O. 00至約O. 07 ;約 O. 00 至約 O. 08 ;約 O. 00 至約 O. 09 ;約 O. 00 至約 O. 10 ;約 O. 00 至約 O. 11 ;約 O. 00至約O. 12 ;約O. 00至約O. 13 ;約O. 00至約O. 14 ;約O. 00至約O. 15 ;約O. 00至約O. 16 ；約O. 00至約O. 17 ;約O. 00至約O. 18 ;約O. 00至約O. 19 ;約O. 00至約O. 20 ;約O. 00至約O. 21 ;約 O. 00 至約 O. 22 ;約 O. 00 至約 O. 23 ;約 O. 00 至約 O. 24 ;約 O. 00 至約 O. 25 ;約 O. 00至約O. 26 ;約O. 00至約O. 27 ;約O. 00至約O. 28 ;約O. 00至約O. 29 ;約O. 00至約O. 30 ；約O. 00至約O. 31 ;約O. 00至約O. 32 ;約O. 00至約O. 33 ;約O. 00至約O. 34 ;約O. 00至約O. 35 ;約 O. 00 至約 O. 36 ;約 O. 00 至約 O. 37 ;約 O. 00 至約 O. 38 ;約 O. 00 至約 O. 39 ;約 O. 00至約O. 40 ;約O. 00至約O. 41 ;約O. 00至約O. 42 ;約O. 00至約O. 43 ;約O. 00至約O. 44 ；約O. 00至約O. 45 ;約O. 00至約O. 46 ;約O. 00至約O. 47 ;約O. 00至約O. 48 ;約O. 00至約O. 49 ;約 O. 00 至約 O. 50 ;約 O. 00 至約 O. 51 ;約 O. 00 至約 O. 52 ;約 O. 00 至約 O. 53 ;約 O. 00至約O. 54 ;約O. 00至約O. 55 ;約O. 00至約O. 56 ;約O. 00至約O. 57 ;約O. 00至約O. 58 ；約O. 00至約O. 59 ;約O. 00至約O. 60 ;約O. 00至約O. 61 ;約O. 00至約O. 62 ;約O. 00至約O.63 ;約 O. 00 至約 O. 64 ;約 O. 00 至約 O. 65 ;約 O. 00 至約 O. 66 ;約 O. 00 至約 O. 67 ;約 O. 00至約O. 68 ;約O. 00至約O. 69 ;約O. 00至約O. 70 ;約O. 00至約O. 71 ;約O. 00至約O. 72 ；約O. 00至約O. 73 ;約O. 00至約O. 74 ;約O. 00至約O. 75 ;約O. 00至約O. 76 ;約O. 00至約O.77 ;約 O. 00 至約 O. 78 ;約 O. 00 至約 O. 79 ;約 O. 00 至約 O. 80 ;約 O. 00 至約 O. 81 ;約 O. 00至約O. 82 ;約O. 00至約O. 83 ;約O. 00至約O. 84 ;約O. 00至約O. 85 ;約O. 00至約O. 86 ；約O. OO至約O. 87 ;約O. 00至約O. 88 ;約O. 00至約O. 89 ;約O. 00至約O. 90 ;約O. 00至約O. 91 ;約 O. 00 至約 O. 92 ;約 O. 00 至約 O. 93 ;約 O. 00 至約 O. 94 ;約 O. 00 至約 O. 95 ;約 O. 00至約O. 96 ;約O. 00至約O. 97 ;約O. 00至約O. 98 ;約O. 00至約O. 99 ;約O. 00至約O. 10 ；約O. 10至約O. 11 ;約O. 10至約O. 12 ;約O. 10至約O. 13 ;約O. 10至約O. 14 ;約O. 10至約O. 15 ;約 O. 10 至約 O. 16 ;約 O. 10 至約 O. 17 ;約 O. 10 至約 O. 18 ;約 O. 10 至約 O. 19 ;約 O. 10至約O. 20 ;約O. 10至約O. 21 ;約O. 10至約O. 22 ;約O. 10至約O. 23 ;約O. 10至約O. 24 ；約O. 10至約O. 25 ;約O. 10至約O. 26 ;約O. 10至約O. 27 ;約O. 10至約O. 28 ;約O. 10至約O. 29 ;約 O. 10 至約 O. 30 ;約 O. 10 至約 O. 31 ;約 O. 10 至約 O. 32 ;約 O. 10 至約 O. 33 ;約 O. 10至約O. 34 ;約O. 10至約O. 35 ;約O. 10至約O. 36 ;約O. 10至約O. 37 ;約O. 10至約O. 38 ；約O. 10至約O. 39 ;約O. 10至約O. 40 ;約O. 10至約O. 41 ;約O. 10至約O. 42 ;約O. 10至約O. 43 ;約 O. 10 至約 O. 44 ;約 O. 10 至約 O. 45 ;約 O. 10 至約 O. 46 ;約 O. 10 至約 O. 47 ;約 O. 10至約O. 48 ;約O. 10至約O. 49 ;約O. 10至約O. 50 ;約O. 10至約O. 51 ;約O. 10至約O. 52 ；約O. 10至約O. 53 ;約O. 10至約O. 54 ;約O. 10至約O. 55 ;約O. 10至約O. 56 ;約O. 10至約O. 57 ;約 O. 10 至約 O. 58 ;約 O. 10 至約 O. 59 ;約 O. 10 至約 O. 60 ;約 O. 10 至約 O. 61 ;約 O. 10至約O. 62 ;約O. 10至約O. 63 ;約O. 10至約O. 64 ;約O. 10至約O. 65 ;約O. 10至約O. 66 ；約O. 10至約O. 67 ;約O. 10至約O. 68 ;約O. 10至約O. 69 ;約O. 10至約O. 70 ;約O. 10至約O. 71 ;約 O. 10 至約 O. 72 ;約 O. 10 至約 O. 73 ;約 O. 10 至約 O. 74 ;約 O. 10 至約 O. 75 ;約 O. 10至約O. 76 ;約O. 10至約O. 77 ;約O. 10至約O. 78 ;約O. 10至約O. 79 ;約O. 10至約O. 80 ；約O. 10至約O. 81 ;約O. 10至約O. 82 ;約O. 10至約O. 83 ;約O. 10至約O. 84 ;約O. 10至約O. 85 ;約 O. 10 至約 O. 86 ;約 O. 10 至約 O. 87 ;約 O. 10 至約 O. 88 ;約 O. 10 至約 O. 89 ;約 O. 10至約O. 90 ;約O. 10至約O. 91 ;約O. 10至約O. 92 ;約O. 10至約O. 93 ;約O. 10至約O. 94 ；約O. 10至約O. 95 ;約O. 10至約O. 96 ;約O. 10至約O. 97 ;約O. 10至約O. 98 ;約O. 10至約O.99 ;約 O. 10 至約 I. 00 ;約 O. 20 至約 O. 21 ;約 O. 20 至約 O. 22 ;約 O. 20 至約 O. 23 ;約 O. 20至約O. 24 ;約O. 20至約O. 25 ;約O. 20至約O. 26 ;約O. 20至約O. 27 ;約O. 20至約O. 28 ；約O. 20至約O. 29 ;約O. 20至約O. 30 ;約O. 20至約O. 31 ;約O. 20至約O. 32 ;約O. 20至約O. 33 ;約 O. 20 至約 O. 34 ;約 O. 20 至約 O. 35 ;約 O. 20 至約 O. 36 ;約 O. 20 至約 O. 37 ;約 O. 20至約O. 38 ;約O. 20至約O. 39 ;約O. 20至約O. 40 ;約O. 20至約O. 41 ;約O. 20至約O. 42 ；約O. 20至約O. 43 ;約O. 20至約O. 44 ;約O. 20至約O. 45 ;約O. 20至約O. 46 ;約O. 20至約O. 47 ;約 O. 20 至約 O. 48 ;約 O. 20 至約 O. 49 ;約 O. 20 至約 O. 50 ;約 O. 20 至約 O. 51 ;約 O. 20至約O. 52 ;約O. 20至約O. 53 ;約O. 20至約O. 54 ;約O. 20至約O. 55 ;約O. 20至約O. 56 ；約O. 20至約O. 57 ;約O. 20至約O. 58 ;約O. 20至約O. 59 ;約O. 20至約O. 60 ;約O. 20至約O. 61 ;約 O. 20 至約 O. 62 ;約 O. 20 至約 O. 63 ;約 O. 20 至約 O. 64 ;約 O. 20 至約 O. 65 ;約 O. 20至約O. 66 ;約O. 20至約O. 67 ;約O. 20至約O. 68 ;約O. 20至約O. 69 ;約O. 20至約O. 70 ；約O. 20至約O. 71 ;約O. 20至約O. 72 ;約O. 20至約O. 73 ;約O. 20至約O. 74 ;約O. 20至約O. 75 ;約 O. 20 至約 O. 76 ;約 O. 20 至約 O. 77 ;約 O. 20 至約 O. 78 ;約 O. 20 至約 O. 79 ;約 O. 20至約O. 80 ;約O. 20至約O. 81 ;約O. 20至約O. 82 ;約O. 20至約O. 83 ;約O. 20至約O. 84 ；約O. 20至約O. 85 ;約O. 20至約O. 86 ;約O. 20至約O. 87 ;約O. 20至約O. 88 ;約O. 20至約O. 89 ;約 O. 20 至約 O. 90 ;約 O. 20 至約 O. 91 ;約 O. 20 至約 O. 92 ;約 O. 20 至約 O. 93 ;約 O. 20至約O. 94 ;約O. 20至約O. 95 ;約O. 20至約O. 96 ;約O. 20至約O. 97 ;約O. 20至約O. 98 ；約O. 20至約O. 99 ;約O. 20至約I. 00 ;約O. 30至約O. 31 ;約O. 30至約O. 32 ;約O. 30至約O.33 ;約 O. 30 至約 O. 34 ;約 O. 30 至約 O. 35 ;約 O. 30 至約 O. 36 ;約 O. 30 至約 O. 37 ;約 O. 30至約O. 38 ;約O. 30至約O. 39 ;約O. 30至約O. 40 ;約O. 30至約O. 41 ;約O. 30至約O. 42 ；約O. 30至約O. 43 ;約O. 30至約O. 44 ;約O. 30至約O. 45 ;約O. 30至約O. 46 ;約O. 30至約O.47 ;約 O. 30 至約 O. 48 ;約 O. 30 至約 O. 49 ;約 O. 30 至約 O. 50 ;約 O. 30 至約 O. 51 ;約 O. 30至約O. 52 ;約O. 30至約O. 53 ;約O. 30至約O. 54 ;約O. 30至約O. 55 ;約O. 30至約O. 56 ；約O. 30至約O. 57 ;約O. 30至約O. 58 ;約O. 30至約O. 59 ;約O. 30至約O. 60 ;約O. 30至約O.61 ;約 O. 30 至約 O. 62 ;約 O. 30 至約 O. 63 ;約 O. 30 至約 O. 64 ;約 O. 30 至約 O. 65 ;約 O. 30至約O. 66 ;約O. 30至約O. 67 ;約O. 30至約O. 68 ;約O. 30至約O. 69 ;約O. 30至約O. 70 ； 約O. 30至約O. 71 ;約O. 30至約O. 72 ;約O. 30至約O. 73 ;約O. 30至約O. 74 ;約O. 30至約O.75 ;約 O. 30 至約 O. 76 ;約 O. 30 至約 O. 77 ;約 O. 30 至約 O. 78 ;約 O. 30 至約 O. 79 ;約 O. 30至約O. 80 ;約O. 30至約O. 81 ;約O. 30至約O. 82 ;約O. 30至約O. 83 ;約O. 30至約O. 84 ；約O. 30至約O. 85 ;約O. 30至約O. 86 ;約O. 30至約O. 87 ;約O. 30至約O. 88 ;約O. 30至約O.89 ;約 O. 30 至約 O. 90 ;約 O. 30 至約 O. 91 ;約 O. 30 至約 O. 92 ;約 O. 30 至約 O. 93 ;約 O. 30至約O. 94 ;約O. 30至約O. 95 ;約O. 30至約O. 96 ;約O. 30至約O. 97 ;約O. 30至約O. 98 ；約O. 30至約O. 99 ;約O. 30至約I. 00 ;約O. 40至約O. 40 ;約O. 40至約O. 41 ;約O. 40至約O.42 ;約 O. 40 至約 O. 43 ;約 O. 40 至約 O. 44 ;約 O. 40 至約 O. 45 ;約 O. 40 至約 O. 46 ;約 O. 40至約O. 47 ;約O. 40至約O. 48 ;約O. 40至約O. 49 ;約O. 40至約O. 50 ;約O. 40至約O. 51 ；約O. 40至約O. 52 ;約O. 40至約O. 53 ;約O. 40至約O. 54 ;約O. 40至約O. 55 ;約O. 40至約O.56 ;約 O. 40 至約 O. 57 ;約 O. 40 至約 O. 58 ;約 O. 40 至約 O. 59 ;約 O. 40 至約 O. 60 ;約 O. 40至約O. 61 ;約O. 40至約O. 62 ;約O. 40至約O. 63 ;約O. 40至約O. 64 ;約O. 40至約O. 65 ；約O. 40至約O. 66 ;約O. 40至約O. 67 ;約O. 40至約O. 68 ;約O. 40至約O. 69 ;約O. 40至約O.70 ;約 O. 40 至約 O. 71 ;約 O. 40 至約 O. 72 ;約 O. 40 至約 O. 73 ;約 O. 40 至約 O. 74 ;約 O. 40至約O. 75 ;約O. 40至約O. 76 ;約O. 40至約O. 77 ;約O. 40至約O. 78 ;約O. 40至約O. 79 ；約O. 40至約O. 80 ;約O. 40至約O. 81 ;約O. 40至約O. 82 ;約O. 40至約O. 83 ;約O. 40至約O. 84 ;約 O. 40 至約 O. 85 ;約 O. 40 至約 O. 86 ;約 O. 40 至約 O. 87 ;約 O. 40 至約 O. 88 ;約 O. 40至約O. 89 ;約O. 40至約O. 90 ;約O. 40至約O. 91 ;約O. 40至約O. 92 ;約O. 40至約O. 93 ；約O. 40至約O. 94 ;約O. 40至約O. 95 ;約O. 40至約O. 96 ;約O. 40至約O. 97 ;約O. 40至約O. 98 ;約 O. 40 至約 O. 99 ;約 O. 40 至約 I. 00 ;約 O. 50 至約 O. 51 ;約 O. 50 至約 O. 52 ;約 O. 50至約O. 53 ;約O. 50至約O. 54 ;約O. 50至約O. 55 ;約O. 50至約O. 56 ;約O. 50至約O. 57 ；約O. 50至約O. 58 ;約O. 50至約O. 59 ;約O. 50至約O. 60 ;約O. 50至約O. 61 ;約O. 50至約O. 62 ;約 O. 50 至約 O. 63 ;約 O. 50 至約 O. 64 ;約 O. 50 至約 O. 65 ;約 O. 50 至約 O. 66 ;約 O. 50至約O. 67 ;約O. 50至約O. 68 ;約O. 50至約O. 69 ;約O. 50至約O. 70 ;約O. 50至約O. 71 ；約O. 50至約O. 72 ;約O. 50至約O. 73 ;約O. 50至約O. 74 ;約O. 50至約O. 75 ;約O. 50至約O. 76 ;約 O. 50 至約 O. 77 ;約 O. 50 至約 O. 78 ;約 O. 50 至約 O. 79 ;約 O. 50 至約 O. 80 ;約 O. 50至約O. 81 ;約O. 50至約O. 82 ;約O. 50至約O. 83 ;約O. 50至約O. 84 ;約O. 50至約O. 85 ；約O. 50至約O. 86 ;約O. 50至約O. 87 ;約O. 50至約O. 88 ;約O. 50至約O. 89 ;約O. 50至約O. 90 ;約 O. 50 至約 O. 91 ;約 O. 50 至約 O. 92 ;約 O. 50 至約 O. 93 ;約 O. 50 至約 O. 94 ;約 O. 50至約O. 95 ;約O. 50至約O. 96 ;約O. 50至約O. 97 ;約O. 50至約O. 98 ;約O. 50至約O. 99 ；約O. 50至約I. 00 ;約O. 60至約O. 61 ;約O. 60至約O. 62 ;約O. 60至約O. 63 ;約O. 60至約O. 64 ;約 O. 60 至約 O. 65 ;約 O. 60 至約 O. 66 ;約 O. 60 至約 O. 67 ;約 O. 60 至約 O. 68 ;約 O. 60至約O. 69 ;約O. 60至約O. 70 ;約O. 60至約O. 71 ;約O. 60至約O. 72 ;約O. 60至約O. 73 ；約O. 60至約O. 74 ;約O. 60至約O. 75 ;約O. 60至約O. 76 ;約O. 60至約O. 77 ;約O. 60至約O. 78 ;約 O. 60 至約 O. 79 ;約 O. 60 至約 O. 80 ;約 O. 60 至約 O. 81 ;約 O. 60 至約 O. 82 ;約 O. 60至約O. 83 ;約O. 60至約O. 84 ;約O. 60至約O. 85 ;約O. 60至約O. 86 ;約O. 60至約O. 87 ；約O. 60至約O. 88 ;約O. 60至約O. 89 ;約O. 60至約O. 90 ;約O. 60至約O. 91 ;約O. 60至約O. 92 ;約 O. 60 至約 O. 93 ;約 O. 60 至約 O. 94 ;約 O. 60 至約 O. 95 ;約 O. 60 至約 O. 96 ;約 O. 60至約O. 97 ;約O. 60至約O. 98 ;約O. 60至約O. 99 ;約O. 60至約I. 00 ;約O. 70至約O. 71 ；約O. 70至約O. 72 ;約O. 70至約O. 73 ;約O. 70至約O. 74 ;約O. 70至約O. 75 ;約O. 70至約O. 76 ;約 O. 70 至約 O. 77 ;約 O. 70 至約 O. 78 ;約 O. 70 至約 O. 79 ;約 O. 70 至約 O. 80 ;約 O. 70至約O. 81 ;約O. 70至約O. 82 ;約O. 70至約O. 83 ;約O. 70至約O. 84 ;約O. 70至約O. 85 ； 約O. 70至約O. 86 ;約O. 70至約O. 87 ;約O. 70至約O. 88 ;約O. 70至約O. 89 ;約O. 70至約O. 90 ;約 O. 70 至約 O. 91 ;約 O. 70 至約 O. 92 ;約 O. 70 至約 O. 93 ;約 O. 70 至約 O. 94 ;約 O. 70至約O. 95 ;約O. 70至約O. 96 ;約O. 70至約O. 97 ;約O. 70至約O. 98 ;約O. 70至約O. 99 ；約O. 70至約I. 00 ;約O. 80至約O. 80 ;約O. 80至約O. 81 ;約O. 80至約O. 82 ;約O. 80至約O.83 ;約 O. 80 至約 O. 84 ;約 O. 80 至約 O. 85 ;約 O. 80 至約 O. 86 ;約 O. 80 至約 O. 87 ;約 O. 80至約O. 88 ;約O. 80至約O. 89 ;約O. 80至約O. 90 ;約O. 80至約O. 91 ;約O. 80至約O. 92 ；約O. 80至約O. 93 ;約O. 80至約O. 94 ;約O. 80至約O. 95 ;約O. 80至約O. 96 ;約O. 80至約O.97 ;約 O. 80 至約 O. 98 ;約 O. 80 至約 O. 99 ;約 O. 80 至約 I. 00 ;約 O. 90 至約 O. 91 ;約 O. 90至約O. 92 ;約O. 90至約O. 93 ;約O. 90至約O. 94 ;約O. 90至約O. 95 ;約O. 90至約O. 96 ；約O. 90至約O. 97 ;約O. 90至約O. 98 ;約O. 90至約O. 99 ;以及，約O. 90至約I. 00。
173.根據(jù)權(quán)利要求167所述的方法，其中所述活性材料顆粒包含選自由以下組成的組的材料=Li2MnF2 ；Li2MnO ；Li2MnS ;Li2FeF2 ；Li2FeO ；Li2FeS ；Li2CoF2 ；Li2CoO ；Li2NiF2 ；Li2NiO ；Li2CuF2 ；Li2CuO ；Li2CuS ；Li3VF3 ；Li3V203 ；Li3CrF3 ；Li3Cr203 ；Li3MnF3 ；Li3Mn203 ；Li3FeF3 ；Li3Fe203 ；Li3BiF3 ;以及 Li3Bi2O3 =
174.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述層被無縫地接合。
175.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述層具有在其之間的可辨別的邊界。
176.根據(jù)權(quán)利要求144所述的方法，其中所述電極基質(zhì)包括數(shù)量為選自由以下組成的組的量的多個(gè)層1 ；2 ；3 ；4 ；5 ；6 ；7 ；8 ；9 ；10 ；11 ；12 ；13 ；14 ；15 ；16 ；17 ；18 ；19 ；20 ；21 ；22 ；23 ；24 ；25 ；26 ；27 ；28 ；29 ；30 ；31 ；32 ；33 ；34 ；35 ；36 ；37 ；38 ；39 ；40 ；41 ；42 ；43 ；44 ；45 ；46 ；47 ；48 ；49 ；50 ；51 ；52 ；53 ；54 ；55 ；56 ；57 ；58 ；59 ；60 ；61 ；62 ；63 ；64 ；65 ；66 ；67 ；68 ；69 ；70 ；71 ；72 ；73 ；74 ；75 ；76 ；77 ；78 ；79 ；80 ；81 ；82 ；83 ；84 ；85 ；86 ；87 ；88 ；89 ；90 ；91 ；92 ；93 ；94 ；95 ；96 ；97 ；98 ；99 ;以及，100。
177.根據(jù)權(quán)利要求176所述的方法，其中所述多個(gè)層在包括導(dǎo)電顆粒的層與包括導(dǎo)電 顆粒和活性材料顆粒的層之間交替。
178.根據(jù)權(quán)利要求177所述的方法，其中所述導(dǎo)電顆粒包含選自由以下組成的組的材料鈦酸鋰；娃；納米級(jí)娃；娃納米棒；碳、炭黑、科琴碳黑；熱解碳；浙青焦炭；針狀焦；石油焦；石墨；玻璃碳；有機(jī)大分子化合物燃燒產(chǎn)物；碳纖維；碳納米管；碳納米球；碳納米鐘；多壁碳納米管；單壁碳納米管；以及活性碳。
179.一種用于測(cè)試電池組電極的裝置，包括 a)第一片材陣列,其具有第一側(cè)和第二側(cè)并且包括 i)不導(dǎo)電載體，其具有在所述片材陣列內(nèi)成陣列的多個(gè)孔，每個(gè)孔從所述第一側(cè)橫貫至所述第二側(cè)；以及， )多個(gè)電極，其在所述第一片材陣列的所述第一側(cè)上成陣列，所述電極每個(gè)包括 (A)電極載體，其包含導(dǎo)電材料，所述電極載體具有第一側(cè)和第二側(cè)；以及， (B)電極，其被沉積在所述電極載體的第一側(cè)上，所述電極中的每個(gè)包括 (I)活性材料顆粒，其能夠可逆地儲(chǔ)存離子；以及， (II)導(dǎo)電顆粒， 其中每個(gè)電極與所述片材陣列的其他電極是電隔離且離子隔離的， b)第二片材陣列,其具有第一側(cè)和第二側(cè)并且包括 i)不導(dǎo)電載體，其具有在所述片材陣列內(nèi)成陣列的多個(gè)孔，每個(gè)孔從所述第一側(cè)橫貫至所述第二側(cè)；以及， )多個(gè)電極，其在所述第二片材陣列的所述第一側(cè)上在位置上成陣列，所述電極每個(gè)包括 (A)電極載體，其包含導(dǎo)電材料，所述電極載體具有第一側(cè)和第二側(cè)；以及， (B)電極，其被沉積在所述電極載體的第一側(cè)上，所述電極中的每個(gè)包括 (I)活性材料顆粒，其能夠可逆地儲(chǔ)存離子；以及， (II)導(dǎo)電顆粒， 其中每個(gè)電極與所述片材陣列的其他電極是電隔離且離子隔離的， c)隔板陣列，其被布置在所述第一片材陣列和所述第二片材陣列之間，所述隔板陣列包括 i)隔板陣列載體； )多個(gè)隔板，所述隔板是離子可滲透的并且電子不可滲透的； 其中所述多個(gè)隔板中的每個(gè)彼此是離子隔離且電隔離的，并且， 其中所述第一片材陣列和所述第二片材陣列中的每個(gè)被布置為使得被沉積在每個(gè)片材陣列上的所述電極面向彼此，且來自所述隔板陣列的單個(gè)隔板被置于每個(gè)相対的電極之間， 其中每個(gè)相対的電極載體、電極和相應(yīng)的隔板形成電化學(xué)電池，每個(gè)電化學(xué)電池內(nèi)具有一定體積的電解液， 其中電壓電勢(shì)能夠通過相應(yīng)的電極載體孔來接觸每個(gè)電極的第二表面而被施加于所述電極載體中的每個(gè)。
180.根據(jù)權(quán)利要求179所述的裝置，還包括第一電極觸點(diǎn)陣列和第二電極觸點(diǎn)陣列，每個(gè)觸點(diǎn)陣列包括觸點(diǎn)陣列基材，所述觸點(diǎn)陣列基材具有第一表面和第二表面以及與其相關(guān)聯(lián)的多個(gè)導(dǎo)電跡線，每個(gè)跡線通向所述電極觸點(diǎn)陣列內(nèi)的至少ー個(gè)位置。
181.根據(jù)權(quán)利要求180所述的裝置，還包括多個(gè)電觸點(diǎn)，每個(gè)電觸點(diǎn)與相應(yīng)的導(dǎo)電跡線電連通，所述多個(gè)電觸點(diǎn)中的每個(gè)從所述電極觸點(diǎn)陣列的所述第一表面突出，使得當(dāng)所述片材陣列的第二側(cè)與所述電極觸點(diǎn)陣列的第一側(cè)相關(guān)聯(lián)時(shí)，所述電觸點(diǎn)突出穿過所述片材陣列的所述孔中的一個(gè)以與在位置上對(duì)應(yīng)于所述片材陣列中的所述位置的所述電極載體的所述第二側(cè)電連通。
182.根據(jù)權(quán)利要求181所述的裝置，還包括第一載體板和第二載體板，所述載體板以所述第一電極觸點(diǎn)陣列、所述第一片材陣列、所述隔板陣列、片材陣列和所述第二電極觸點(diǎn)陣列的順序從側(cè)面與組件相接。
183.根據(jù)權(quán)利要求182所述的裝置，還包括與所述電極觸點(diǎn)陣列的所述多個(gè)所述導(dǎo)電跡線電連通的自動(dòng)化電池組電池測(cè)試器。
184.根據(jù)權(quán)利要求183所述的裝置，還包括與所述自動(dòng)化電池組電池測(cè)試器通信的計(jì)算機(jī)化數(shù)據(jù)庫，所述計(jì)算機(jī)化數(shù)據(jù)庫被配置為獲得、存儲(chǔ)和操縱從所述自動(dòng)化電池測(cè)試器采集的數(shù)據(jù)。
185.—種用于測(cè)試電池組電極的方法，包括以下所述的步驟 a)提供電極的陣列，每個(gè)電極與其他電極是電隔離且離子隔離的； b)提供對(duì)電極的陣列，每個(gè)對(duì)電極與其他對(duì)電極是電隔離且離子隔離的； c)提供隔板的陣列，每個(gè)隔板與所述隔板的陣列的其他隔板是電隔離且離子隔離的； d)將所述電極的陣列粘合于所述對(duì)電極的陣列，且所述隔板的陣列在其之間，以形成電池組電池的陣列，每個(gè)電池組電池與所述電池組電池的陣列的其他電池組電池是電隔離且離子隔離的； e)提供與所述電池組電池的陣列的每個(gè)電極和對(duì)電極分立地電連通的自動(dòng)化電池組電池測(cè)試器；以及， f)測(cè)試每個(gè)電池組電池，相繼地或并行地測(cè)試，以及使用計(jì)算機(jī)化數(shù)據(jù)庫收集數(shù)據(jù)。
186.—種用于制造隔板陣列的方法，包括以下所述的步驟 a)提供隔板片材，所述隔板片材具有第一表面和第二表面，其中所述隔板片材在所述第一表面和所述第二表面之間是不導(dǎo)電的，并且其中所述隔板片材在所述第一表面和所述第二表面之間是離子傳導(dǎo)的； b)提供具有凸起形狀的陣列圖案的圖案化模具，所述凸起形狀具有至少ー個(gè)壁； c)將所述圖案化模具壓靠住所述隔板片材的所述第一表面，以將所述凸起形狀壓印入所述隔板片材中； d)將所述圖案化模具抽出遠(yuǎn)離所述隔板片材的所述第一表面， 其中凸起形狀的所述陣列圖案的圖像被壓印至所述隔板片材上。
187.根據(jù)權(quán)利要求186所述的方法，其中所述圖案化模具是熱熔性壓型熔模并且所述陣列圖案的所述圖像通過將所述陣列圖案的所述圖像熔融入所述隔板片材中得到，由此形成獨(dú)立的隔板的陣列，每個(gè)獨(dú)立的隔板與其他獨(dú)立的隔板是電隔離且離子隔離的。
188.根據(jù)權(quán)利要求186所述的方法，還包括第二圖案化模具，所述第二圖案化模具具有與所述第一圖案化模具的凸起形狀的陣列圖案彼此形成鏡像的凸起形狀的陣列圖案，其中當(dāng)所述第一圖案化模具和所述第二圖案化模具與在其之間的所述隔板片材匹配時(shí)，來自所述第一圖案化模具和所述第二圖案化模具的凸起形狀的所述圖案匹配，而不會(huì)貫穿所述隔板片材。
189.根據(jù)權(quán)利要求188所述的方法，其中所述第一圖案化模具和所述第二圖案化模具是熱熔性壓型熔模并且所述第一圖案化模具和所述第二圖案化模具的所述圖像和所述鏡像被壓印入所述隔板片材中以形成獨(dú)立的隔板的陣列，每個(gè)隔板與其他獨(dú)立的隔板是電隔離且離子隔離的。
190.一種用于形成多個(gè)電極的方法，所述方法包括以下所述的步驟 a)提供片材陣列，其具有第一側(cè)和第二側(cè)并且包括 i)不導(dǎo)電載體，其具有在所述片材陣列內(nèi)成陣列的多個(gè)孔，每個(gè)孔從所述第一側(cè)橫貫至所述第二側(cè)；以及， )多個(gè)電極載體，其在所述片材陣列的所述第一側(cè)上在位置上成陣列，所述電極每個(gè)包括包含導(dǎo)電材料的電極載體，所述電極載體具有第一側(cè)和第二側(cè)； b)將第一電極材料沉積在所述多個(gè)所述電極載體的第一個(gè)的所述第一側(cè)上； c)將第二電極材料沉積在所述多個(gè)所述電極載體的第二個(gè)的所述第一側(cè)上； 其中所述第一電極材料與所述第二電極材料不同。
191.根據(jù)權(quán)利要求190所述的方法，其中所述多個(gè)所述電極載體的所述第一個(gè)包括被沉積在其上的多個(gè)層，其中所述多個(gè)層中的至少兩個(gè)彼此不同。
192.根據(jù)權(quán)利要求190所述的方法，其中所述多個(gè)電極的所述第一個(gè)包括具有在其中的至少ー個(gè)功能梯度的電極。
193.根據(jù)權(quán)利要求192所述的方法，其中所述功能梯度在垂直于所述電極載體的所述第一表面的方向延伸。
194.根據(jù)權(quán)利要求192所述的方法，其中所述功能梯度在不垂直于所述電極載體的所述第一表面的方向延伸。
195.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電極，其中所述電極具有在選自由以下范圍的百分?jǐn)?shù)組成的組的范圍的孔體積分?jǐn)?shù)約1%至約10% ;約1%至約5% ;約5%至約10% ;約10%至約15% ;約10%至約20% ;約15%至約20% ;約20%至約25% ;約20%至約30% ;約25%至約30% ;約30%至約35% ;約30%至約40% ;約35%至約40% ;約40%至約45% ;約40%至約50% ;約45%至約50% ;約50%至約55% ;約50%至約60% ;約55%至約60% ；約60%至約65% ;約60%至約70% ;約65%至約70% ;約70%至約75% ;約70%至約80% ;約75%至約80% ;約80%至約85% ;約80%至約90% ;約85%至約90% ;約90%至約95% ;約90%至約100% ;以及約95%至約100%。
196.一種用于制造多個(gè)電極的方法，所述方法包括以下所述的步驟 a)提供多個(gè)電極材料懸浮液，其中所述多個(gè)電極材料懸浮液中的至少兩個(gè)彼此的至少一個(gè)功能屬性是不同的； b)提供電極載體的陣列； c)將所述多個(gè)電極懸浮液中的每個(gè)沉積至所述電極載體的陣列的相應(yīng)的電極載體上。
197.根據(jù)權(quán)利要求196所述的方法，其中所述沉積包括自動(dòng)化沉積。
198.根據(jù)權(quán)利要求196所述的方法，其中所述沉積包括噴霧沉積。
199.根據(jù)權(quán)利要求198所述的方法，其中所述噴霧沉積由具有x，y平面關(guān)節(jié)能力的噴霧機(jī)器人進(jìn)行。
200.根據(jù)權(quán)利要求199所述的方法，其中所述噴霧機(jī)器人從所述多個(gè)電極材料懸浮液中自動(dòng)地選擇單個(gè)電極材料懸浮液。
201.根據(jù)權(quán)利要求200所述的方法，其中所述噴霧機(jī)器人在沉積不同的電極材料懸浮液之間自動(dòng)地進(jìn)行自清潔。
202.根據(jù)權(quán)利要求197所述的方法，還包括計(jì)算機(jī)控制器和數(shù)據(jù)庫以控制所述自動(dòng)化沉積和跟蹤被沉積在所述電極載體上的電極材料懸浮液的位置。
203.根據(jù)權(quán)利要求196所述的方法，還包括混合機(jī)器人，所述混合機(jī)器人能夠根據(jù)預(yù)選擇的制劑表來混合電極材料懸浮液以形成不同的電極材料懸浮液的陣列。
204.根據(jù)權(quán)利要求202所述的方法，其中所述沉積是由具有x，y平面關(guān)節(jié)能力的噴霧機(jī)器人進(jìn)行的噴霧沉積。
205.根據(jù)權(quán)利要求204所述的方法，其中所述噴霧機(jī)器人從所述多個(gè)電極材料懸浮液中自動(dòng)地選擇單個(gè)電極材料懸浮液。
206.根據(jù)權(quán)利要求204所述的方法，其中所述噴霧機(jī)器人在沉積不同的電極材料懸浮液之間自動(dòng)地進(jìn)行自清潔。
207.根據(jù)權(quán)利要求205所述的方法，還包括計(jì)算機(jī)控制器和數(shù)據(jù)庫以控制所述自動(dòng)化沉積和跟蹤被沉積在所述電極載體上的電極材料懸浮液的位置和組成。
208.—種電池組電極，包括 a)電極復(fù)合物，其具有X維度、y維度和z維度，所述電極復(fù)合物包括 i)活性材料顆粒； )導(dǎo)電顆粒； b)其中所述電極復(fù)合物還包括 i)第一區(qū)域，其具有第一密度；以及， )第二區(qū)域，其具有第二密度， 其中所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域被布置在所述X維度和所述I維度中。
209.根據(jù)權(quán)利要求208所述的電池組電極，還包括 c)第二層，其包括 i)頂部表面； )底部表面； 所述第二層還包括 iii)活性材料顆粒； iv)導(dǎo)電材料顆粒； 所述第二層還包括 V)第一區(qū)域,其具有第一密度； Vi)第二區(qū)域，其具有第二密度， 其中所述第二層的第一密度和第二密度是不同的。
210.一種用于形成電極的方法，包括以下所述的步驟 使用選自由以下組成的組的涂覆方法形成所述電極輥涂；正向輥涂；逆輥涂覆；直接凹面涂覆；反向凹面涂覆；刮刀凹面涂覆；氣刀涂覆；刮刀涂覆；狹縫模具涂覆；漿料涂覆；擠出涂覆；多次擠出涂覆；噴霧；電動(dòng)沉積；電泳沉積；電噴霧沉積；噴墨沉積；氣泡噴射沉積；粉末涂覆；以及印刷， 其中所述電極在其內(nèi)包括通過所述涂覆方法形成的功能梯度。
211.根據(jù)權(quán)利要求210所述的方法，其中所述電極在其內(nèi)包括兩個(gè)或更多個(gè)層，其中所述層中的至少ー個(gè)在功能上不同于所述其他層，每個(gè)層包括活性材料顆粒和導(dǎo)電材料顆粒。
212.根據(jù)權(quán)利要求210所述的方法，其中所述電極在空間上被分為在所述電極的所述X，y平面中的多個(gè)X，y區(qū)域。
213.根據(jù)權(quán)利要求212所述的方法，其中所述電極在其內(nèi)包括兩個(gè)或更多個(gè)層，其中所述層中的至少ー個(gè)在功能上不同于所述其他層，每個(gè)層包括活性材料顆粒和導(dǎo)電材料顆粒，在所述X，y平面中的所述X，y區(qū)域中的每個(gè)在其內(nèi)包括所述兩個(gè)或更多個(gè)層。
全文摘要
本發(fā)明公開的本發(fā)明提供了得到具有在其中的至少一個(gè)功能梯度的電極的方法和裝置。在許多實(shí)施方案中，電極包括具有多個(gè)層的電極基質(zhì)，其中層中的至少兩個(gè)在組成、結(jié)構(gòu)或組織方面在功能上不同。公開了包括陣列形成器和測(cè)試器的高處理量電極篩選裝置。同樣公開了從本發(fā)明公開的方法和裝置得到的電極和電池組電池。方法、裝置和所得到的電極和電池設(shè)備在某些實(shí)施方案中理想地適合于在鋰離子電池中的使用。
文檔編號(hào)H01M10/052GK102714291SQ201080049522
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月3日
發(fā)明者勞倫斯·S·潘, 安娜·琳恩·海因克爾, 彭書福 申請(qǐng)人:分子納米系統(tǒng)公司