用於可再充電蓄電池的活性材料的製作方法
2023-08-14 04:58:11
用於可再充電蓄電池的活性材料的製作方法
【專利摘要】鎂蓄電池，其包括第一電極和第二電極，該第一電極包括活性材料。電解質設置在第一電極和第二電極之間。該電解質包括鎂化合物。活性材料包括鎂和銻的金屬間化合物。該活性材料還包括銻或者鉍和銻的合金。
【專利說明】用於可再充電蓄電池的活性材料
[0001]相關申請的參考文獻
[0002]本申請要求提交於2011年6月22日的美國臨時專利申請系列號61/499，797和提交於2012年2月3日的美國臨時專利申請系列號61/594，689的優先權，其全部內容通過引用併入本文中。
【技術領域】
[0003]本發明涉及電化學裝置，例如蓄電池，特別是可再充電蓄電池，例如可再充電鎂蓄電池。
【背景技術】
[0004]可再充電蓄電池，例如鋰離子蓄電池具有大量的商業應用。容量密度是重要的特徵，且較高的容量密度對於許多應用是需要的。
[0005]與鋰離子的單個電荷不同，鎂或鎂離子蓄電池中的鎂離子負載兩個電荷。為了開發高容量密度的蓄電池，改善的電極材料會是非常有用的。
[0006]發明概述
[0007]在一個方面，公開了包括第一電極和第二電極的鎂蓄電池，該第一電極包括活性材料。電解質設置在第一電極和第二電極之間。該電解質包括鎂化合物。該活性材料包括鎂和銻的金屬間化合物。
[0008]在進一步的方面，公開了包括第一電極和第二電極的鎂離子蓄電池，該第一電極包括活性材料。電解質設置於第一電極和第二電極之間。該電解質包括鎂化合物。該活性材料包括鎂和銻的金屬間化合物。
[0009]在另一個方面,公開了包括第一電極和第二電極的鎂蓄電池，該第一電極包括活性材料。電解質設置於第一電極和第二電極之間。該電解質包括鎂化合物。該活性材料包括銻或者鉍和銻的合金。
[0010]在另一個方面，公開了包括第一電極和第二電極的鎂離子蓄電池，該第一電極包括活性材料。離子電解質設置於第一電極和第二電極之間。該電解質包括鎂化合物。該活性材料包括銻或者鉍和銻的合金。
附圖簡介
[0011]圖1為具有含陰極活性材料的正電極和包括新穎的活性材料的負電極的鎂蓄電池的圖；
[0012]圖2為包括銻的陽極活性材料的作為比容量的函數的電壓曲線圖，通過鎂/銻半電池所測試；
[0013]圖3為具有銻的電極的Mg KLL區域的XPS HRES譜的曲線圖；
[0014]圖4為具有銻的電極的Sb 3d 3/2區域的XPS HRES譜的曲線圖；
[0015]圖5為具有含陰極活性材料的正電極和包括新穎的活性材料的負電極的鎂蓄電池的圖；
[0016]圖6為在0.01C倍率下來自電沉積的銻、鉍、Bia55Sba45和Bia88Sbai2陽極的Mg2+的恆電流氧化(提取)的曲線圖；
[0017]圖7為在IC倍率下電沉積的銻、鉍、Bia55Sba4JP Bia88Sbai2陽極的放電容量對循環數；
[0018]圖8為包括Bia55Sba45合金的陽極活性材料的作為比容量的函數的電壓曲線圖，通過鎂半電池所測試；
[0019]圖9a為電沉積的Bia55Sba45合金的EDX譜的曲線圖；
[0020]圖9b為該合金循環15.5次後的電沉積的Bia55Sba45合金的EDX譜的曲線圖；
[0021]圖9c為該合金循環20次後的電沉積的Bia55Sba45合金的EDX譜的曲線圖。
[0022]圖10顯示了 a)鉍、WBi^Sb^dBi^SUPcOSb膜的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像。Bi和Sb膜具有>500nm的晶粒尺寸。
[0023]圖11 顯示了於 IC 的倍率下 45.5 個循環之後的 a)秘、b)Bia88Sb0.12、c)Bi。.55Sb0.45和d) Sb膜的SEM顯微圖像。
[0024]發明詳述
[0025]本發明的實例包括電化學裝置，例如蓄電池，特別是可再充電蓄電池。實例包括鎂基蓄電池，且特別是在鎂蓄電池的電極內用作活性材料的材料。特別地，一個示例性蓄電池包括包含銻的電極活性材料。例如該活性材料可包括銻和銻與鎂的金屬間化合物。本文中所描述的改善的活性材料可在示例性蓄電池的陰極和/或陽極內使用。
[0026]在並不意在限制的具體實例中，用於鎂蓄電池的改善的活性材料包括銻和具有式Mg3Sb2的銻與鎂的金屬間化合物。
[0027]預期可再充電鎂蓄電池為高能量蓄電池系統，這是因為其高的容量密度。特別是與鋰離子蓄電池相比，該鎂離子轉移兩個電子/鎂離子。但是，此前尚沒有充分利用該高的容量密度的優點的良好陰極或陽極活性材料。
[0028]在本發明的實例中，將包括銻和銻與鎂的金屬間化合物的改善的活性材料用作可再充電蓄電池的活性材料。改善的活性材料的特別的實例包括銻和Mg3Slv該活性材料可進一步包括導電材料和粘結劑。導電材料的實例包括碳顆粒例如炭黑。示例性粘結劑包括不同的聚合物，例如PVdF、PTFE, SBR或聚醯亞胺。
[0029]該電解質層可包括幫助保持正電極與負電極之間的電隔離的分隔體。分隔體可包括構造成降低電極之間的物理接觸和/或短路的風險的纖維、顆粒、網、多孔片材或其他形式的材料。該分隔體可為單一要素(element)，或可包括多個分散的間隔要素，例如顆粒或纖維。電解質層可包括被注入電解質溶液的分隔體。在某些例如使用了聚合物電解質的實例中，可省略分隔體。
[0030]該電解質層可包括非水溶劑，例如有機溶劑和活性離子的鹽，例如鎂鹽。由鎂鹽提供的鎂離子與(一種或多種)活性材料電解地相互作用。電解質可為包括或以其它方式提供鎂離子的電解質，例如包括鎂鹽的非水或質子惰性的電解質。該電解質可包括有機溶劑。鎂離子可以鹽或鎂的絡合物，或以任何合適的形式存在。
[0031] 電解質可包括其它化合物，例如用來提高離子導電性的添加劑，且可在某些實例中包括作為添加劑的酸性或鹼性化合物。電解質可為液體、凝膠或固體。電解質可為聚合物電解質，例如包括塑化的聚合物，且可具有注入鎂離子或以其它方式包括鎂離子的聚合物。在某些實例中，電解質可包括熔融的鹽。
[0032]在包括具有陰極活性材料的電極的蓄電池的實例中，其可以片材、帶材、顆粒或其他物理形式存在。陰極活性材料可包括在比第一電極或陽極高的電極電勢下顯示電化學反應的材料。一種陰極活性材料的實例是過渡金屬氧化物或硫化物。含有陰極活性材料的電極可由集流體支持。
[0033]集流體可包括在其上支持有電極的金屬或其它導電的片材。金屬片材可包括鋁、銅或其它金屬或合金。在某些實例中，金屬殼體可提供集流體的作用。可將其它導電材料，例如導電的聚合物用作集流體。
[0034]在電極中使用的粘結劑可包括能夠將電極部件粘結的任何材料。在蓄電池【技術領域】已知許多粘結劑，例如已知且可使用不同的聚合物粘結劑。
[0035]圖1顯示了具有改善的負電極活性材料的可再充電鎂離子蓄電池。該蓄電池包括正電極10、電解質層12、負電極14、集流體16、負電極殼體18、正電極殼體20和密封墊圈22，其中正電極10包括陰極活性材料。電解質層16包括浸泡在電解質溶液中的分隔體，且該正電極14由集流體16支持。在該實例中，該負電極包括根據本發明的實例的改善的活性材料、導電碳和粘結劑。例如，該負電極可包括秘以及鎂的金屬間化合物，例如Mg3Sb2。
[0036]在如圖5-11所示的另一實施方案中，包括銻和鉍合金的改善活性材料用作可再充電蓄電池的活性材料。在並不意在用於限定的具體的實例中，用於鎂蓄電池的改善的活性材料包括銻和鉍的合金。
[0037]在本上下文中，術語「合金」指的是含有兩種或更多種金屬的混合物，其中當熔融時，合金中的元素熔合在一起或彼此溶解。例如，
[0038]合金可包括BihSbx,其中X為0.10-0.60。改善的活性材料的特別實例包括具有式Bia55Sba45或Bia88Sbai2的銻和鉍的合金。
[0039]在一個方面，電解質設置於第一電極和第二電極之間。電解質層可包括非水溶劑，例如有機溶劑，和活性離子的鹽，例如鎂鹽。由鎂鹽提供的鎂離子與(一種或多種)活性材料電解地相互作用。電解質可為包括或以其它方式提供鎂離子的電解質，例如包括鎂鹽的質子惰性或非水的電解質。該電解質可包括有機溶劑。鎂離子可以鎂的鹽或絡合物，或任何合適的形式存在。
[0040]電解質可包括其它化合物，例如用來提高離子導電性的添加劑，且可在某些實例中包括作為添加劑的酸性或鹼性化合物。電解質可為液體、凝膠或固體。電解質可為聚合物電解質，例如包括塑化的聚合物，且可具有注入鎂離子或以其它方式包括鎂離子的聚合物。在某些實例中，電解質可包括熔融的鹽。
[0041]電解質層可包括幫助保持正電極和負電極之間的電隔離的分隔體。分隔體可包括纖維、顆粒、網、多孔片材或構造成用來降低電極之間的物理接觸和/或短路的風險的其他形式的材料。該分隔體可為單一要素，或可包括多個分散的間隔要素例如顆粒或纖維。電解質層可包括注入電解質溶液的分隔體。在某些例如使用聚合物電解質的實例中，可省略分隔體。
[0042]在包括具有陰極活性材料的電極的蓄電池的實例中，其可以片材、帶材、顆粒或其它物理形式存在。陰極活性材料可包括在比第一電極或陽極高的電極電勢下顯示電化學反應的材料。一種陰極活性材料的實例為過渡金屬氧化物或硫化物。含有陰極活性材料的電極可由集流體支持。
[0043]集流體可包括在其上支持電極的金屬或其它導電的片材。金屬片材可包括鋁、銅或其它金屬或合金。在某些實例中，金屬殼體可提供集流體的作用。其它導電材料，例如導電聚合物可用作集流體。
[0044]銻鉍合金可電沉積在集流體上。合金的電沉積直接在集流體的表面上沉積陽極。電沉積是有利的，因為其消除了粘結劑和電子導體的需要，且由此降低了陽極材料的總重量。在本發明的一個實施方案中，1-1Omg的陽極活性材料以薄膜的形式均勻沉積在集流體上。電沉積在集流體上的秘鋪合金顆粒的尺寸為約50nm-約250nm。
[0045]圖5顯示了具有改善的負電極活性材料的可再充電鎂離子蓄電池。該蓄電池包括正電極10、電解質層12、負電極14、集流體16、負電極殼體18、正電極殼體20和密封墊圈22，其中正電極10包括陰極活性材料。電解質層12包括在電解質溶液中浸泡的分隔體，且該正電極10由集流體16支持。在該實例中，該負電極包括根據本發明的實例的改善的活性材料。例如，該負電極為鉍和銻的合金。
實施例
[0046]銻粉末購自Sigma Aldrich (CAS 7440-36-0)，且將其與乙炔黑(DENKA HS-100)和PVdF (Kreha KF-Polymer)混合作為粘結劑以分別製備糊。通過常規的電極製備方法將製備的糊塗覆到Ni或Cu集流體上。採用商業的電化學電池(Tomcell TJAC)製造了 Sb/Mg電池。製備了作為電解質溶液的格氏基電解質(THF中的0.25M EtMgCl-Me、AlCl)，且製備了作為對電極的Mg金屬盤(3N純度的ESPI金屬)。在0.02C(20y A/電池)下進行Sb/Mg電池的恆電流的充電-放電測試。
[0047]圖2顯示了銻和銻與鎂的金屬間化合物的陽極活性材料的充電/放電曲線。在20毫安(0.02C)的電流下運行具有0.25M EtMgCl-2Me2AlCl的電解質的銻-鎂電池。如從曲線圖可見，電極結構顯示了超過600微安-小時/克的比容量。該曲線圖顯示了約620微安-小時/克的比容量。
[0048]本發明的實例包括具有一個或多個並聯和/或串聯的電連接的電池的蓄電池，其為以任何形狀因素，例如紐扣電池、其它的圓形電池、柱狀電池、矩形或其他稜形電池等。示例性設備還包括卷繞蓄電池形式和蓄電池與超級電容器和/或燃料電池等的組合。
[0049]本發明的實例還包括各種電動設備，例如消費者電子裝置、醫療裝置、電力或混合動力車輛，或包括根據本發明的實例的蓄電池的其他設備。
[0050]本發明的實例包括一次(非可再充電的，例如鎂蓄電池)和二次(可再充電的，例如鎂離子)蓄電池。具體的實例包括可再充電的鎂離子蓄電池。術語鎂基蓄電池包括一次和二次蓄電池，即鎂蓄電池和鎂離子蓄電池。本發明的實例包括任何鎂基蓄電池，包括具有大於常規的鋰離子可再充電蓄電池的容量密度的可再充電鎂離子蓄電池。
[0051]可通過任何合適的方法製造電極。例如，糊可由活性材料、粘結劑和電子導電的材料(例如石墨碳顆粒或炭黑)的顆粒形成。可將糊沉積在導電基材，例如集流體上，且如果必要的話進行熱處理。
[0052]製造蓄電池，例如可再充電鎂離子蓄電池的改善的方法包括提供由電解質分隔的第一和第二電極、包括秘和鋪與鎂的金屬間化合物例如Mg3Sb2的至少一個電極。
[0053]參考圖3和4，其顯示了確認Mg2+電化學嵌入銻材料中的曲線圖。該曲線圖在用於包括銻的電極材料的XPS設備上產生。通過從Sb2O3和檸檬酸的水溶液在銅箔上電沉積銻金屬而製備了電極材料。在電沉積之後，且在兩電極Swagelok電池(Mg-Sb)中電化學還原之後獲得電極的圖3和圖4的譜。
[0054]如圖4中所示，展示了在Mg-Sb的HRES譜中的Mg KLL。為了區分Mg2+和Mgci，採用等式KE=BE-U(U:X射線能)計算了 KLL轉變峰的動力學能(KE)。圖4的Mg-Sb Mg KLL轉變的KE為1180.6eV，這表明了 Mg2+。Mg。一般顯示KE=I 186.0eV (NIST資料庫)。
[0055]參考圖4，顯示了與Sb材料相比，Mg-Sb材料的Sb 3d 3/2峰的BE中的輕微轉移。在圖中，該峰轉移為-0.4eV，表明了 Sb的較低的氧化狀態且代表了 Mg2+嵌入。
[0056]陽極的電沉積
[0057]從Sigma-Aldrich獲得了用於電沉積的所有化學物質。從在二甲基亞碸(DMSO)中的五水合硝酸鉍(Bi (NO3) 3.5H20)的0.08M溶液進行了鉍金屬的電沉積。從DMSO中的
0.06M 8 1^03)3*5^120和0.02釐的氯化鋪(SbCl3)溶液進行Bia88Sbai2的電沉積。從DMSO中的0.04M Bi(N03)3*5H2(^P0.04M SbCl3溶液進行Bia55Sba45的電沉積。以以下兩種方式進行銻 金屬的電沉積:1)從DMSO中的0.08M SbCl3溶液和2)於6.0pH下從在水中的氧化銻(Sb2O3)和0.4M檸檬酸的0.025M溶液。在相對於Ag/AgCl-1.02V下恆電勢地進行從DMSO溶液的電沉積。在相對於Ag/AgCl-1.2V下進行從H2O溶液的電沉積。
[0058]使用高表面積Pt網(mesh)對電極，在三電極電池(相對於Ag/AgCl)中沉積所有的陽極。工作電極(15mm D、1.77cm2)購自Alfa-Aesar,其由在一個表面上噴派有5nm的鈦和200nm的鉬的99.999%的銅箔製成。在沉積/乾燥之前和之後直接稱量所有的電極以確定活性陽極材料的質量。將陽極在真空下乾燥且於充有氬的手套箱(O2和H2CK0.1ppm)中貯存，直至電池組裝。
[0059]在這些實例中所使用的電解質是2mL氯化乙基鎂、ImL氯化二乙基鋁和13mL無水四氫呋喃的混合物。所有的化學物質均購自Sigma-Aldrich，且以接受狀態使用。購自ESPIMetals的100 μ m厚度Mg (m)在半電池測試中用作陽極。採用BioLogic VMP3多工段設施進行靜電勢測試。假設鎂化(magnesiation)為Mg3M2 (M=B1、Sb或BUbx)狀態,採用測量的陽極質量計算C-倍率。將用於循環的術語放電定義為意指合金的還原和鎂化，且充電意指氧化和脫鎂。使用Rigaku自動多目標X射線衍射儀(Smartlab)進行X射線衍射。採用J0EL(7500F)場發射顯微鏡，獲得掃描電子顯微圖像。
[0060]圖6為0.01C倍率下來自電沉積的銻、鉍、Bia55Sba45和Bia88Sbai2陽極的Mg2+的恆電流還原和氧化的曲線圖。該Bi和Sb陽極分別在相對於鎂0.25V和0.32V下鎂化，這表明Mg3Bi2具有更接近Mgw的電勢。較輕的Sb具有比Bi高的初始容量，分別為eSOmAhg—1和SSSmAhg'通過將Bi和Sb合金化，通過降低Sb的放電電勢和提高Bi的容量實現了能量密度的改善。對於電沉積的Bia88Sbai2和Bia55Sba45合金，在多個電勢平臺處發生Mg2+嵌入，一個在0.27-0.29V，且一個在0.23V (相對於Mg)處。因為Sb在比Bi更正的電壓處鎂化，所以將BihSbx合金的0.27-0.29V平臺指定為Sb的鎂化。不被理論束縛，假定與Bi和Sb電極相比所需用於鎂化為BUbx合金的較低的電勢可歸因於BihSbx合金的小顆粒沉積物的形態。[0061]在圖6中也顯示了來自在0.01C倍率的B1、Sb、Bi0.88Sb0.12和Bia55Sba45的Mg2+的恆電流氧化。對於Bi，觀察到了在相對於Mg0.32V處的非常平的平臺，且該陽極以98%的庫倫效率充電。對於合金，存在對Mg2+提取的兩個平臺，一個在相對於Mg 0.33V和0.5V處。包括Sb降低了第一個循環的庫倫效率，對Bi。.Jbai2Jia55Sba45和Sb其分別為94%、82%和74%。
[0062]圖7為在IC倍率下電沉積的銻、鉍和Bia55Sba45及Bia88Sbai2陽極的放電容量對循環數。與在0.01C時的初始放電相反,Sb在較高的倍率下經受了低的初始容量和容量衰減。在IC時，Bia88Sbai2具有最大的初始比容量，在100次循環降低至ZlSmAhg—1之前達到了 SgSmAhg—1的最大容量。在第22個循環時，Bia55Sba45合金的最高比容量在ZSSmAhg—1時出現，在第100次循環時衰減至151mAhg'該Bi陽極在第20次循環時具有247mAhg<的比容量，且在第100次循環時保持了 22211^1^1的比容量。Sb在第50次循環時展示了 lemAhg—1的非常小的容量。
[0063]圖8a-c為循環之前、循環15.5次之後和20次循環之後的電沉積的Bia55Sba45合金的EDX譜的曲線圖。這些曲線圖證明了 Mg2+進入銻材料中的電化學嵌入。15.5次循環之後在1.25keV處的Mg峰的出現為在電化學反應期間Mg2+成功插入合金。在1.25keV處的Mg峰強度的降低為在電化學氧化期間Mg2+從合金成功的移除。
[0064]圖9為沉積狀態的a)鉍、b) Bia88Sba 12、c) Bia55Sba4JP d) Sb膜的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像。Bi和Sb膜具有> 500nm的晶粒尺寸。
[0065]圖10 為在 IC 的倍率循環 45.5 個循環之後的 a) M>b)Bi0.88Sb0.12,c)Bi0.55Sb0.45d)Sb膜的SEM顯微圖像。與沉積狀態的材料相比，循環之後，該BihSbx合金的顆粒為輕微較小的，約 20nm < X < 50nm。
[0066]本發明的實例也包括具有一個或多個以並聯和/或串聯電連接的電池的蓄電池，該電池為任何合適的形狀因素，例如紐扣電池、其它圓形電池、柱形電池、矩形電池或其它稜形電池等。示例性設備也包括卷繞電池形式和蓄電池與超級電容器和/或燃料電池等的組合。
[0067]此外，本發明的實例包括不同的電動設備，例如消費者電子裝置、醫療裝置、電力或混合動力車輛或包括根據本發明的實例的蓄電池的其他設備。
[0068]本發明的實例包括一次(非可再充電，例如鎂蓄電池)和二次(可再充電，例如鎂離子)蓄電池。具體的實例包括可再充電鎂離子蓄電池。術語鎂基蓄電池包括一次和二次蓄電池，即鎂蓄電池和鎂離子蓄電池。本發明的實例包括任何鎂基蓄電池，包括具有大於常規的鋰離子可再充電蓄電池的容量密度的可再充電鎂離子蓄電池。
[0069]製造蓄電池例如可再充電鎂離子蓄電池的改善的方法包括提供由電解質分隔的第一和第二電極、包括BihSbx形式的鉍和銻的合金至少一個電極，其中X為0-1。
[0070]本發明的實例包括用於鎂蓄電池的電極。該電極包含銅層、施加於銅層的鈦層，施加於鈦層的鉬層和施加於該鉬層的活性材料。該活性材料為鉍和銻的合金。可通過合適的方法製造電極。例如，由銻和鉍組成的該陽極活性材料可電沉積在集流體上。
[0071]本發明並不限於上述說明性實例。所描述的實例並不意在限制本發明的範圍。本領域的技術人員可以想到其中的變化，要素的其他組合和其它用途。本發明的範圍由權利要求書的範圍限定。 [0072] 以上所述即本發明，我們要求保護如下的權利要求:
【權利要求】
1.鎂蓄電池，包括: 包括活性材料的第一電極； 第二電極； 設置於第一電極和第二電極之間的電解質，該電解質包括鎂化合物； 該活性材料包括鎂和銻的金屬間化合物。
2.如權利要求1的鎂蓄電池，其中第一電極包括銻。
3.如權利要求1的鎂蓄電池，其中第一電極為負電極，且第二電極為正電極。
4.如權利要求3的鎂蓄電池，其中該第二電極包括陰極活性材料，其在比第一電極高的電極電勢下顯示了電化學反應。
5.如權利要求1的鎂蓄電池，其中該活性材料包括Mg3Sb215
6.如權利要求2的鎂蓄電池，其中該活性材料具有對應於活性材料的充電狀態的銻金屬的相，且其中該活性材料具有對應於該活性材料的放電狀態的鎂和銻的金屬間化合物的相。
7.如權利要求3的鎂蓄電池，其中該負電極包括粘結劑、導電材料和活性材料。
8.鎂離子蓄電池，包括: 包括活性材料的第一電極； 第二電極；` 設置在第一電極和第二電極之間的電解質，該電解質包括鎂化合物， 包括鎂和銻的金屬間化合物的活性材料。
9.如權利要求8的鎂離子蓄電池，其中第一電極包括銻。
10.如權利要求8的鎂離子蓄電池，其中第一電極為負電極，且第二電極為正電極。
11.如權利要求10的鎂蓄電池，其中第二電極包括陰極活性材料，其在比第一電極高的電極電勢下顯示電化學反應。
12.如權利要求8的鎂蓄電池，其中該活性材料包括Mg3Sb215
13.如權利要求9的鎂蓄電池，其中該活性材料具有對應於活性材料的充電狀態的銻金屬的相，且其中該活性材料具有對應於該活性材料的放電狀態的鎂和銻的金屬間化合物的相。
14.如權利要求10的鎂蓄電池，其中該負電極包括粘結劑、導電材料和活性材料。
15.鎂蓄電池，包括: 包括活性材料的第一電極； 第二電極； 設置於第一電極和第二電極之間的電解質，該電解質包括鎂化合物； 該活性材料包括銻或者鉍和銻的合金。
16.如權利要求15的鎂蓄電池,其中第一電極為負電極,且第二電極為正電極。
17.如權利要求16的鎂蓄電池，其中第二電極包括陰極活性材料，其在比第一電極高的電極電勢下顯示電化學反應。
18.如權利要求15的鎂蓄電池，其中該活性材料包括BihSbx，其中X為0-1。
19.如權利要求15的鎂蓄電池，其中該活性材料包括Bia55Sba45。
20.如權利要求15的鎂蓄電池，其中該活性材料包括Bia88Sba12。
21.如權利要求15的鎂蓄電池，其中該活性材料為電沉積的。
22.如權利要求15的鎂蓄電池，其中該活性材料具有對應於活性材料的充電狀態的鉍銻合金的相，且其中該活性材料具有對應於該活性材料的放電狀態的鎂、鉍和銻的金屬間化合物的相。
23.鎂離子蓄電池，包括: 包括活性材料的第一電極； 第二電極； 設置在第一電極和第二電極之間的電解質，該電解質包括鎂化合物； 該活性材料包括鉍和銻的合金。
24.如權利要求23的鎂離子蓄電池，其中該活性材料為電沉積的。
25.權利要求23的鎂離子蓄電池，其中第一電極為負電極，且第二電極為正電極。
26.如權利要求25的鎂蓄電池，其中第二電極包括陰極活性材料，其在比第一電極高的電極電勢下顯示電化學反應。
27.如權利要求23的鎂蓄電池，其中該活性材料包括BVxSbx，其中X為0-1。
28.如權利要求23的鎂蓄電池，其中該活性材料包括Bia55Sba45t5
29.如權利要求23的鎂蓄電池，其中該活性材料包括Bia88Sba12。
30.用於鎂蓄電池的電極，包括:` 銅層； 施加到銅層的鈦層； 施加到鈦層的鉬層； 活性材料，其包括施加到該鉬層的鉍和銻的合金。
31.如權利要求30的電極，其中該活性材料包括BihSbx，其中X為0.10-0.60。
32.如權利要求30的電極，其中該活性材料包括Bia55Sba45t5
33.如權利要求30的電極，其中活性材料包括Bia88Sba12。
34.如權利要求30的電極，其中該活性材料為電沉積的。
35.如權利要求34的電極，其中該1-1Omg的活性材料是電沉積的。
36.如權利要求34的電極，其中電沉積的該活性材料的尺寸為約50nm-約250nm。
【文檔編號】H01M4/38GK103563136SQ201280025206
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年5月23日 優先權日:2011年6月22日
【發明者】松井雅樹, T·S·阿瑟 申請人:豐田自動車工程及製造北美公司