[发明专利]包括两种类型的不同电化学电池的锂基电化学发电器

权利要求书

1.一种电化学发电器，包括：

*至少一个第一电化学电池，所述第一电化学电池包括：

-包括选自下述的材料的正极：具有尖晶石结构的包含锰的锂化氧化物、具有层状结构的锂化氧化物、以及它们的混合物；

-包括选自下述的材料的负极：含碳材料、锂和钛的混合氧化物、二氧化钛、以及它们的混合物；

-包括在所述正极和所述负极之间的电解质；以及

*至少一个第二电化学电池，所述第二电化学电池包括：

-包括选自下述的材料的正极：式LiM_y(XO_z)_n的具有聚阴离子结构的锂化氧化物，其中M代表选自Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mg、Zn、V、Ca、Sr、Ba、Ti、Al、Si、B和Mo中的元素，X代表选自P、Si、Ge、S和As中的元素，y、z和n是正整数；

-包括选自下述的材料的负极：锂和钛的混合氧化物、二氧化钛、以及它们的混合物；以及

-包括在所述正极和所述负极之间的电解质；

至少一个所述第一电化学电池和至少一个所述第二电化学电池通过导电基板彼此连接，所述导电基板在其一个面上支撑所述第一电化学电池的电极，而在另一个面上支撑所述第二电化学电池的电极。

2.根据权利要求1所述的发电器，其中，具有尖晶石结构的包含锰的锂化氧化物符合以下式：

Li_1-aNi_0.5-bMn_1.5-cO_4-d

其中a、b、c和d包括在-0.5至+0.5之间。

3.根据权利要求1或2所述的发电器，其中，所述具有尖晶石结构的包含锰的锂化氧化物是LiNi_0.5Mn_1.5O₄。

4.根据权利要求1或2所述的发电器，其中，所述具有尖晶石结构的包含锰的锂化氧化物是LiMn₂O₄或LiNiMnO₄。

5.根据权利要求1所述的发电器，其中，所述具有层状结构的锂化氧化物符合以下式：

LiMO₂

其中，M是选自Ni、Co、Mn、Al以及它们的混合物中的元素。

6.根据权利要求1所述的发电器，其中，所述具有层状结构的锂化氧化物符合以下式：

LiM₂O₃

其中，M是选自Ni、Co、Mn、Al以及它们的混合物中的元素。

7.根据权利要求1所述的发电器，其中，所述第一电化学电池的正极是由根据权利要求5中定义的LiMO₂和根据权利要求6中定义的LiM₂O₃的混合物组成的材料。

8.根据前述权利要求中任一项所述的发电器，其中，具有聚阴离子结构的锂化氧化物是LiFePO₄。

9.根据前述权利要求中任一项所述的发电器，其中，所述含碳材料是碳，或包括碳和选自Sn、Si中的化学元素的复合材料。

10.根据前述权利要求中任一项所述的发电器，其中，所述含碳材料是以石墨形式的碳。

11.根据前述权利要求中任一项所述的发电器，其中，所述锂和钛的混合氧化物是Li₄Ti₅O₁₂。

12.根据权利要求1所述的发电器，包括至少一个第一电化学电池和至少一个第二电化学电池，所述第一电化学电池包括以LiNi_0.5Mn_1.5O₄的正极和以石墨的负极，所述第二电化学电池包括以LiFePO₄的正极和以Li₄Ti₅O₁₂的负极。

13.根据前述权利要求中任一项所述的发电器，其中，所述导电基板是铝。

14.根据前述权利要求中任一项所述的发电器，其中，所述电解质是离子液体。

15.根据前述权利要求中任一项所述的发电器，设置有与所述第一电化学电池的电连接和与所述第二电化学电池的电连接。