本公开总体上涉及电化学电池(electrochemical cells)，并且更具体地，涉及包含氧清除剂材料的电极、包括此类电极的电化学电池以及用于制造此类电极的方法。
背景技术：
1、需要先进的能量存储装置和系统来满足各种产品的能量和/或功率要求，所述产品包括汽车产品，例如起动-停止系统(例如，12v起动-停止系统)、电池辅助系统、混合动力电动车辆(“hev”)和电动车辆(“ev”)。典型的锂离子电池包括至少两个电极和电解质和/或隔离件。两个电极中的一个可以充当正电极或阴极，而另一个电极可以充当负电极或阳极。隔离件和/或电解质设置在负电极和正电极之间。电解质适于在电极之间传导锂离子，并且可以是固体和/或液体形式和/或其混合。
2、许多不同的材料可用于制造锂离子电池的部件。例如，负电极通常包含锂插入材料或合金主体材料。例如，用于形成阳极的典型电活性材料包括锂(例如锂金属)、石墨和其它形式的碳、硅和硅氧化物、锡和锡合金。用于锂电池的正电极材料通常包括可以嵌入锂离子的电活性材料，例如锂-过渡金属氧化物或混合氧化物，或一种或多种磷酸盐化合物，例如包括磷酸铁锂或混合的磷酸锰铁锂。
3、具有层结构的阴极材料如锂镍钴锰氧化物(例如linixcoymnzo2(其中x+y+z＝1))，其通常称为ncm，和过锂化ncm，其高能富锂且通常称为he-ncm，由于其高工作电压和高比容量而成为有前景的阴极材料。然而，当在电池循环过程中将锂离子电池例如ncm和he-ncm锂离子电池充电至例如约80％或更大的荷电状态(soc)时，反应性单线态氧可从阴极释放。另外，当在相对高的温度下分解时，荷电氧化物材料(charge oxide)也可释放氧。这种释放的反应性氧呈气态形式，并且可在电池中积聚和/或积累，潜在地导致电池健康问题，例如热失控问题、劣化和/或类似问题。
技术实现思路
1、提供了一种用于电化学电池的电极。电极包含电极基材。氧清除剂材料设置在电极基材上。
2、在一些实施方案中，氧清除剂材料是中间氧化态化合物。
3、在一些实施方案中，中间氧化态化合物是中间氧化态无机化合物和中间氧化态有机化合物中的一种。
4、在一些实施方案中，氧清除剂材料选自feco3、naso3、na2so3、聚3-(甲基亚磺酰基)丙-1-烯(poly 3-(methylsulfinyl)prop-1-ene)、聚丙烯酸双(2，2，2，-三氟乙基)磷酸酐(poly acrylic(bis(2，2，2，-trifluoroethyl)phosphorous)anhydride)或其组合。
5、在一些实施方案中，氧清除剂材料以基于电极的总重量计约1重量％至约20重量％的量存在。
6、在一些实施方案中，电极是阴极，电极基材是包含mn、ni、co、cr、fe、v、li或其组合的正电活性材料。
7、在一些实施方案中，电极基材配置为颗粒，并且氧清除剂材料涂覆覆盖颗粒的外表面。
8、在一些实施方案中，电极还包含将涂覆有氧清除剂材料的颗粒保持在一起的粘合剂。
9、在一些实施方案中，电极还包含与涂覆有氧清除剂材料的颗粒一起分散在整个电极中的导电颗粒。
10、根据一个替代实施方案，电化学电池包括正电极。正电极包含正电极基材和设置在正电极基材上的氧清除剂材料。电化学电池还包括负电极和隔离件。隔离件设置在正电极和负电极之间。隔离件是电绝缘的和离子传导性的。电解质可操作地设置在正电极和负电极之间并且与隔离件交界以在正电极和负电极之间传导离子。
11、在一些实施方案中，氧清除剂材料是中间氧化态化合物。
12、根据一个替代实施方案，提供了一种用于制造电极的方法。所述方法包括用氧清除剂材料涂覆电极基材的颗粒以形成经涂覆的电极基材粉末。所述方法还包括用粘合剂将经涂覆的电极基材粉末粘合在一起。
13、在一些实施方案中，氧清除剂材料是中间氧化态化合物。
14、在一些实施方案中，涂覆颗粒包括形成包含电极基材的颗粒的浆料，和使浆料中的一种或多种氧清除剂前体材料在反应条件下反应以形成经涂覆的电极基材粉末。
15、在一些实施方案中，氧清除剂材料包含feco3。形成浆料包括形成还包含阴极活性材料、fe(no3)3·9h2o、脲和四乙氧基硅烷(teos)的浆料。使一种或多种氧清除剂前体材料反应包括在反应条件下加热和加压浆料，所述反应条件包括约180℃至约220℃的温度、约1.5atm至约10atm的压力和持续约1小时至约72小时的时间。
16、在一些实施方案中，氧清除剂材料包含naso3。形成浆料包括形成还包含naoh和/或na2co3、阴极活性材料和水的浆料。使一种或多种氧清除剂前体材料反应包括在反应条件下将浆料暴露于so2，所述反应条件包括约10℃至约60℃的温度和持续约30分钟至约24小时的时间。
17、在一些实施方案中，所述方法还包括从浆料中移出经涂覆的电极基材粉末，用溶剂冲洗经涂覆的电极基材粉末，和干燥经涂覆的电极基材粉末。
18、在一些实施方案中，移出经涂覆的电极基材粉末包括从浆料中滤出经涂覆的电极基材粉末。干燥经涂覆的电极基材粉末包括在约70℃至约130℃的温度下干燥经涂覆的电极基材粉末约1小时至约24小时的时间。
19、在一些实施方案中，粘合经涂覆的电极基材粉末包括形成包含经涂覆的电极基材粉末、粘合剂和任选的溶剂的混合物，和使用所述混合物形成电极。所述电极包含通过粘合剂保持在一起的经涂覆的电极基材粉末。
20、在一些实施方案中，形成混合物包括形成还包含导电颗粒的混合物。形成电极包括形成包含通过粘合剂保持在一起的导电颗粒和经涂覆的电极基材粉末的电极。
21、本发明公开了以下实施方案：
22、1.一种用于电化学电池的电极，所述电极包含：
23、电极基材；以及
24、设置在所述电极基材上的氧清除剂材料。
25、2.根据方案1所述的电极，其中所述氧清除剂材料是中间氧化态化合物。
26、3.根据方案2所述的电极，其中所述中间氧化态化合物是中间氧化态无机化合物和中间氧化态有机化合物中的一种。
27、4.根据方案1所述的电极，其中所述氧清除剂材料选自feco3、naso3、na2so3、聚3-(甲基亚磺酰基)丙-1-烯、聚丙烯酸双(2，2，2，-三氟乙基)磷酸酐或其组合。
28、5.根据方案1所述的电极，其中所述氧清除剂材料以基于所述电极的总重量计约1重量％至约20重量％的量存在。
29、6.根据方案1所述的电极，其中所述电极是阴极，并且所述电极基材是包含mn、ni、co、cr、fe、v、li或其组合的正电活性材料。
30、7.根据方案1所述的电极，其中所述电极基材配置为颗粒，并且所述氧清除剂材料涂覆覆盖所述颗粒的外表面。
31、8.根据方案7所述的电极，其还包含将涂覆有所述氧清除剂材料的颗粒保持在一起的粘合剂。
32、9.根据方案8所述的电极，其还包含与涂覆有所述氧清除剂材料的颗粒一起分散在整个电极中的导电颗粒。
33、10.一种电化学电池，包括：
34、正电极，包含：
35、正电极基材；以及
36、设置在所述正电极基材上的氧清除剂材料；
37、负电极；
38、设置在所述正电极和所述负电极之间的隔离件，其中所述隔离件是电绝缘的和离子传导性的；以及
39、电解质，所述电解质可操作地设置在所述正电极和所述负电极之间并且与所述隔离件交界以在所述正电极和所述负电极之间传导离子。
40、11.根据方案10所述的电化学电池，其中所述氧清除剂材料是中间氧化态化合物。
41、12.一种用于制造电极的方法，所述方法包括：
42、用氧清除剂材料涂覆电极基材的颗粒以形成经涂覆的电极基材粉末；以及
43、用粘合剂将经涂覆的电极基材粉末粘合在一起。
44、13.根据方案12所述的方法，其中所述氧清除剂材料是中间氧化态化合物。
45、14.根据方案12所述的方法，其中涂覆颗粒包括：
46、形成包含电极基材的颗粒的浆料；以及
47、使所述浆料中的一种或多种氧清除剂前体材料在反应条件下反应以形成经涂覆的电极基材粉末。
48、15.根据方案14所述的方法，其中所述氧清除剂材料包含feco3，其中形成浆料包括形成还包含阴极活性材料、fe(no3)3·9h2o、脲和四乙氧基硅烷(teos)的浆料，并且其中使一种或多种氧清除剂前体材料反应包括在反应条件下加热和加压所述浆料，所述反应条件包括约180℃至约220℃的温度、约1.5atm至约10atm的压力和持续约1小时至约72小时的时间。
49、16.根据方案14所述的方法，其中所述氧清除剂材料包含naso3，其中形成浆料包括形成还包含naoh和/或na2co3、阴极活性材料和水的浆料，并且其中使一种或多种氧清除剂前体材料反应包括在反应条件下将所述浆料暴露于so2，所述反应条件包括约10℃至约60℃的温度和持续约30分钟至约24小时的时间。
50、17.根据方案14所述的方法，还包括：
51、从所述浆料中移出所述经涂覆的电极基材粉末；
52、用溶剂冲洗所述经涂覆的电极基材粉末；以及
53、干燥所述经涂覆的电极基材粉末。
54、18.根据方案17所述的方法，其中移出所述经涂覆的电极基材粉末包括从所述浆料中滤出所述经涂覆的电极基材粉末，并且其中干燥所述经涂覆的电极基材粉末包括在约70℃至约130℃的温度下干燥所述经涂覆的电极基材粉末约1小时至约24小时的时间。
55、19.根据方案12所述的方法，其中粘合所述经涂覆的电极基材粉末包括：
56、形成包含经涂覆的电极基材粉末、粘合剂和任选的溶剂的混合物；以及
57、使用所述混合物形成电极，其中所述电极包含通过所述粘合剂保持在一起的所述经涂覆的电极基材粉末。
58、20.根据方案19所述的方法，其中形成混合物包括形成还包含导电颗粒的混合物，并且其中形成电极包括形成包含通过所述粘合剂保持在一起的所述导电颗粒和所述经涂覆的电极基材粉末的电极。
59、当结合附图时，从以下对用于实施本公开的最佳模式的详细描述中，本公开的上述特征和优点以及其它特征和优点将变得显而易见。
1.一种用于电化学电池的电极，所述电极包含：
2.根据权利要求1所述的电极，其中所述氧清除剂材料是中间氧化态化合物。
3.根据权利要求2所述的电极，其中所述中间氧化态化合物是中间氧化态无机化合物和中间氧化态有机化合物中的一种。
4.根据权利要求1所述的电极，其中所述氧清除剂材料选自feco3、naso3、na2so3、聚3-(甲基亚磺酰基)丙-1-烯、聚丙烯酸双(2，2，2，-三氟乙基)磷酸酐或其组合。
5.根据权利要求1所述的电极，其中所述氧清除剂材料以基于所述电极的总重量计约1重量％至约20重量％的量存在。
6.根据权利要求1所述的电极，其中所述电极基材配置为颗粒，并且所述氧清除剂材料涂覆覆盖所述颗粒的外表面。
7.根据权利要求6所述的电极，其还包含将涂覆有所述氧清除剂材料的颗粒保持在一起的粘合剂。
8.根据权利要求7所述的电极，其还包含与涂覆有所述氧清除剂材料的颗粒一起分散在整个电极中的导电颗粒。
9.一种电化学电池，包括：
10.一种用于制造电极的方法，所述方法包括：
