用于制造其内具有至少一个功能梯度的电极的方法和系统以及由此得到的设备的制作方法

专利名称：用于制造其内具有至少一个功能梯度的电极的方法和系统以及由此得到的设备的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及电池组电极制造，优选锂离子电池组电极制造，的领域。本发明大体上涉及能量储存、电池组、锂离子(Li离子)电池组、先进交通工具技术以及减少对外国石油产品的国家依赖的领域。本发明还涉及用于将一个或多个涂层施用于基材的表面的制造系统。本发明还涉及能量效率以及环境保护的领域。背景锂离子电池在目前的高技术领域中起重要作用。扩展到新的市场，锂离子电池提供以在与传统的铅酸、镍金属酸酐或镍镉电池相比时的相对轻质和紧凑形式的高能量容量 /高功率输出的前景。二次电池，也被称为可充电电池，通常包括以下的八个部件1)正极集流体；2)与正极集流体电连通的正极；3)负极集流体；4)与负极集流体电连通的负极；5)隔板，其被定位在负极和正极之间以防止它们直接接触，隔板是离子可渗透的和不导电的；6)电解质盐；7)能够溶解电解质盐的溶剂；以及，8)用于容纳和保护上述七个部分的壳体。锂离子电池对于便携式电子设备和手持式动力工具是非常普遍的。对锂离子电池的日益增长的关注已经在运输行业中出现，以力图通过改进交通工具燃料效率减少排放和对外国的油类来源的依赖。锂离子电池典型地通过分别使用正极和负极材料涂覆铝箔和铜箔被制造。为了形成电池，电极与在其之间的隔板匹配，且正极材料和负极材料面向隔板。隔板典型地是一个或三个聚合物片材，其是离子多孔的并且是不导电的。电极禁止接触，否则可能引起电极之间的电短路，这可能导致热耗散。现有技术的电极是同质的基质，包括活性材料颗粒、导电颗粒以及任选地粘合剂聚合物。颗粒和其他成分在溶剂中共混以形成浆料。然后浆料被涂覆至载体(通常是集流体箔)上，经常通过卷至卷涂覆工艺。流行的涂覆工艺包括刮刀涂覆，其中刀片在载体材料运动(通常垂直于刮刀的长度)时被保持在距载体材料给定的距离处。浆料被供入至刮刀和载体材料的上游侧，当其行进经过刮刀时，其占据材料的与刮刀至载体材料的表面的距离相关的厚度。典型地，现有技术的电极被在单一的涂覆步骤中涂覆，因为使用刮刀的多个涂覆步骤可以导致分层和不规则的涂层厚度。所得到的电极具有遍及电极整个厚度的均一的组成。蓄电池容量部分地取决于每平方单位面积的电极载体所施用的涂层的量。涂层的密度经常通过在沉积和干燥之后压延电极被增加。因为电极被在一个步骤中制造，所以现有技术的电极的整个厚度因此经受相同量的压缩力。因此，现有技术的电极和由此得到的电池具有限制，其中电极密度是在电极的相对于电极载体表面的上区域和下区域之间的密度的折衷。现有技术的电极并不优化电极的不同区域中的致密化。此外，因为现有技术的电极被从单一的浆料铸造，所以电极的在不同的区域中的组成是均一的。再次地，现有技术电极并不优化电极的不同区域中的组成。区域可以被沿着X、y或Z轴或其任何组合分布。据此，存在对用于制造电极的方法以及由此得到的归因于上文提到的参数的优化而具有改进性能的电极的需要，上文提到的参数包括但不限于在电极内的X维度、y维度和z维度中的任何一个或组合中的在电极内的不同区域之间的电极组成、结构、组织以及本文公开的其他参数。为此，还存在对用于迅速地筛选其内具有在电极内的X维度、y维度和z维度中的任何一个或组合中的在电极内的不同区域之间的电极组成、结构、组织以及本文公开的其他参数的差异的电极的高处理量筛选方法和装置的需要。
发明概述本发明提供生产归因于在电极内的X维度、y维度和z维度中的任何一个或组合中的在电极内的不同区域之间的电极组成、结构、组织的优化而具有改进性能的电极的方法和装置。本发明还提供用于迅速地筛选其内具有在电极内的X维度、y维度和Z维度中的任何一个维度或组合中的在电极内的不同区域之间的电极组成、结构、组织以及本文公开的其他参数的差异的电极的高处理量筛选方法和装置。在一个方面，本发明提供电极，包括多个层，每个层包括能够可逆地储存离子的活性材料颗粒；以及导电颗粒，其中所述多个层具有至少一个在功能上与至少一个其他层不同的层。在某些实施方案中，层之间的所述功能上的不同是每个层的成分的组成、结构和组织上的差异。在优选的实施方案中，所述导电颗粒可以包括以下中的一种或组合巴基球；富勒烯；碳；炭黑；科琴碳黑；碳纳米结构；碳纳米管；碳纳米球；碳纤维；石墨；石墨烯；石墨片；石墨纳米颗粒；以及马铃薯石墨(potato graphite)。在某些实施方案中，所述功能上的不同可以包括以下中的一个或组合组成的差异；组织的差异；结构的差异；组成的差异和结构的差异；组成的差异和组织的差异；结构的差异和组织的差异；组成的差异、结构的差异和组织的差异。 在某些实施方案中，至少一个层可以具有比至少一个其他层大的电阻抗或具有比至少一个其他层大的电阻或两者。在某些实施方案中，至少一个层可以比至少一个其他层是更离子可渗透的。在某些实施方案中，至少一个层可以具有比至少一个其他层大的离子储存容量。 在某些实施方案中，所述电极还可以包括所述多个层中的至少两个，其中至少一个层可以包含比至少一个其他层多的粘合剂聚合物。在某些实施方案中，至少一个层可以包括比至少一个其他层多的导电颗粒，或至少一个层可以包括比至少一个其他层多的活性材料颗粒，或两者。在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以包含锂，或所述活性材料颗粒可以包含非锂金属，或所述活性材料颗粒可以包含锂和非锂金属两者。在某些实施方案中，所述非锂金属可以是以下中的一种或组合铝；铬；钴；铁；镍；镁；锰；钥；钛；以及钒。在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以包含选自由以下组成的组的金属的氧化物铝；铬；钴； 铁；镍；镁；锰；钥；钛；以及钒。在高度优选的实施方案中，所述活性材料还可以包括磷酸铁或磷酸铁锂。在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以包含在锂离子二次电池中使用的常规的正极活性材料。在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以包含锂-过渡金属-磷酸盐化合物，或所述活性材料颗粒可以包含LiCoO2,或其中所述活性材料颗粒可以包含LiNiO2,或所述活性材料颗粒可以包含LiMn2O4，或其组合。在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以包含被选自由以下组成的组的材料掺杂的锂-过渡金属-磷酸盐化合物金属、类金属和卤素， 在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以包含橄榄石结构LiMPO4化合物，其中M选自由以下组成的金属的组钒、铬、锰、铁、钴以及镍。在某些实施方案中，所述橄榄石结构LiMPO4 化合物可以具有带缺陷的锂位点，所述缺陷通过金属或类金属的加入被弥补。在某些实施方案中，所述橄榄石结构LiMPO4K合物可以被在所述金属位点处掺杂。在某些实施方案中， 所述橄榄石结构LiMPO4化合物可以在所述氧位点缺陷处通过卤素的加入被掺杂。在某些实施方案中，所述层中的至少一个包括具有大于10m2/g的氮吸附 Brunauer-Emmett-Teller (BET)法表面积的活性材料颗粒，或其中所述活性材料颗粒具有大于BET20m2/g的氮吸附BET法表面积，或其中所述活性材料颗粒具有大于10m2/g的氮吸附BET法表面积，或其中所述活性材料颗粒具有大于15m2/g的氮吸附BET法表面积，或其中所述活性材料颗粒具有大于20m2/g的氮吸附BET法表面积，或其中所述活性材料颗 粒具有大于30m2/g的氮吸附BET法表面积。在某些实施方案中，所述活性材料包括选自包括以下的组的负极活性材料 碳; 石墨；被石墨包覆的石墨；石墨烯；介孔碳微珠；碳纳米管；硅；多孔硅；纳米结构硅；纳米级硅；微米级硅；含硅的合金；被碳涂覆的硅；被碳纳米管涂覆的硅；锡；含有锡的合金；介观碳微珠；以及Li4Ti5O1215在某些实施方案中，所述层可以具有选自由以下组成的厚度的组的平均厚度约 lum；^]2ym；^]3ym ；0tl 4ym；^]5ym；^]6ym ；0tl 7ym；^]8ym；^]9ym ；0tl 10 μ m ；^J Ilym ;约 12 μ m ;约 13 μ m ;约 14 μ m ;约 15 μ m ;约 16 μ m ;约 17 μ m ;约 18 μ m ;约 19 μ m ;约 20 μ m ;约 21 μ m ;约 22 μ m ;约 23 μ m ;约 24 μ m ;约 25 μ m ;约 26 μ m ;约 27 μ m ;约 28 μ m ;约 39 μ m ;约 30 μ m ;约 31 μ m ;约 32 μ m ;约 33 μ m ;约 34 μ m ;约 35 μ m ;约 36 μ m ;约 37 μ m ;约 38 μ m ;约 39 μ m ;约 40 μ m ;约 41 μ m ;约 42 μ m ;约 43 μ m ;约 44 μ m ;约 45 μ m ;约 46 μ m ;约 47 μ m ;约 48 μ m ;约 49 μ m ;约 50 μ m ;约 51 μ m ;约 52 μ m ;约 53 μ m ;约 54 μ m ;约 55 μ m ;约 56 μ m ;约 57 μ m ;约 58 μ m ;约 59 μ m ;约 60 μ m ;约 61 μ m ;约 62 μ m ;约 63 μ m ;约 64 μ m ;约 65 μ m ;约 66 μ m ;约 67 μ m ;约 68 μ m ;约 69 μ m ;约 70 μ m ;约 71 μ m ;约 72 μ m ;约 73 μ m ;约 74 μ m ;约 75 μ m ;约 76 μ m ;约 77 μ m ;约 78 μ m ;约 79 μ m ;约 80 μ m ;约 81 μ m ;约 82 μ m ;约 83 μ m ;约 84 μ m ;约 85 μ m ;约 86 μ m ;约 87 μ m ;约 88 μ m ;约 89 μ m ;约 90 μ m ;约 91 μ m ;约 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 ；约 101 μ m ;约 102 μ m ;约 103 μ m ;约 104 μ m ;约 105 μ m ;约 106 μ m ;约 107 μ m ;约 108 μ m ； 约 109 μ m ;约 110 μ m ;约 Ilium;约 112 μ m ;约 113 μ m ;约 114 μ m ;约 115 μ m ;约 116 μ m ； 约 117 μ m ;约 118 μ m ;约 119 μ m ;约 120 μ m ;约 121 μ m ;约 122 μ m ;约 123 μ m ;约 124μ m ; 约 125 μ m ;约 126 μ m ;约 127 μ m ;约 128 μ m ;约 129 μ m ;约 130 μ m ;约 131 μ m ;约 132 μ m ； 约 133 μ m ;约 134 μ m ;约 135 μ m ;约 136 μ m ;约 137 μ m ;约 138 μ m ;约 139 μ m ;约 140 μ m ； 约 141 μ m ;约 142 μ m ;约 143 μ m ;约 144 μ m ;约 145 μ m ;约 146 μ m ;约 147 μ m ;约 148 μ m ； 约 149 μ m ;约 150 μ m ;约 151 μ m ;约 152 μ m ;约 153 μ m ;约 154 μ m ;约 155 μ m ;约 156 μ m ； 约 157 μ m ;约 158 μ m ;约 159 μ m ;约 160 μ m ;约 161 μ m ;约 162 μ m ;约 163 μ m ;约 164 μ m ； 约 165 μ m ;约 166 μ m ;约 167 μ m ;约 168 μ m ;约 169 μ m ;约 170 μ m ;约 171 μ m ;约 172 μ m ； 约 173 μ m ;约 174 μ m ;约 175 μ m ;约 176 μ m ;约 177 μ m ;约 178 μ m ;约 179 μ m ;约 180 μ m ； 约 181 μ m ;约 182 μ m ;约 183 μ m ;约 184 μ m ;约 185 μ m ;约 186 μ m ;约 187 μ m ;约 188 μ m ； 约 189 μ m ;约 190 μ m ;约 191 μ m ;约 192 μ m ;约 193 μ m ;约 194 μ m ;约 195 μ m ;约 196 μ m ； 约 197 μ m ;约 198 μ m ;约 199 μ m ;约 200 μ m ;约 201 μ m ;约 202 μ m ;约 203 μ m ;约 204 μ m ； 约 205 μ m ;约 206 μ m ;约 207 μ m ;约 208 μ m ;约 209 μ m ;约 210μπι;约 211μπι;约 212 μ m ； 约 213 μ m ;约 214 μ m ;约 215 μ m ;约 216 μ m ;约 217 μ m ;约 218 μ m ;约 219 μ m ;约 220 μ m ； 约 221 μ m ;约 222 μ m ;约 223 μ m ;约 224 μ m ;约 225 μ m ;约 226 μ m ;约 227 μ m ;约 228 μ m ； 约 239 μ m ;约 230 μ m ;约 231 μ m ;约 232 μ m ;约 233 μ m ;约 234 μ m ;约 235 μ m ;约 236 μ m ； 约 237 μ m ;约 238 μ m ;约 239 μ m ;约 240 μ m ;约 241 μ m ;约 242 μ m ;约 243 μ m ;约 244 μ m ; 约 245 μ m ;约 246 μ m ;约 247 μ m ;约 248 μ m ;约 249 μ m ;约 250 μ m ;约 251 μ m ;约 252 μ m ； 约 253 μ m ;约 254 μ m ;约 255 μ m ;约 256 μ m ;约 257 μ m ;约 258 μ m ;约 259 μ m ;约 260 μ m ； 约 261 μ m ;约 262 μ m ;约 263 μ m ;约 264 μ m ;约 265 μ m ;约 266 μ m ;约 267 μ m ;约 268 μ m ； 约 269 μ m ;约 270 μ m ;约 271 μ m ;约 272 μ m ;约 273 μ m ;约 274 μ m ;约 275 μ m ;约 276 μ m ; 约 277 μ m ;约 278 μ m ;约 279 μ m ;约 280 μ m ;约 281 μ m ;约 282 μ m ;约 283 μ m ;约 284 μ m ； 约 285 μ m ;约 286 μ m ;约 287 μ m ;约 288 μ m ;约 289 μ m ;约 290 μ m ;约 291 μ m ;约 292 μ m ； 约 293 μ m ;约 294 μ m ;约 295 μ m ;约 296 μ m ;约 297 μ m ;约 298 μ m ;约 299 μ m ;约 300 μ m。
在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以具有范围从约20mn至约20 μ m的横截面尺寸。在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以具有范围在以下的范围的横截面尺寸 约Inm至约IOnm ;约IOnm至约20nm ;约20nm至约30nm ;约30nm至约40nm ;约40nm至约 50nm ;约 50nm 至约 60nm ;约 60nm 至约 70nm ;约 70nm 至约 80nm ;约 80nm 至约 90nm ;约 90nm 至约 IOOnm;约 IOOnm 至约 IlOnm;约 IlOnm 至约 120nm ;约 120nm 至约 130nm ;约 130nm 至约 140nm ;约 140nm 至约 150nm ;约 150nm 至约 160nm ;约 160nm 至约 170nm ;约 170nm 至约 180nm ;约 180nm 至约 190nm ;约 190nm 至约 200nm ;约 5nm 至约 IOnm ;约 IOnm 至约 15nm ； 约15nm至约20nm ;约20nm至约25nm ;约25nm至约30nm ;约30nm至约35nm ;约35nm至约 40nm ;约 40nm 至约 45nm ;约 45nm 至约 50nm ;约 50nm 至约 55nm ;约 55nm 至约 60nm ;约 60nm 至约65nm ;约65nm至约70nm ;约70nm至约75nm ;约75nm至约80nm ;约80nm至约85nm ； 约 85nm 至约 90nm ;约 90nm 至约 95nm ;约 95nm 至约 IOOnm ;约 IOOnm 至约 105nm ;约 105nm 至约 IlOnm;约 IlOnm 至约 115nm;约 115nm 至约 120nm ;约 120nm 至约 125nm ;约 125nm 至约 130nm ；约 130nm 至约 135nm ；约 135nm 至约 140nm ；约 140nm 至约 145nm ；约 145nm 至约 150nm ；约 150nm 至约 155nm ；约 155nm 至约 160nm ；约 160nm 至约 165nm ；约 165nm 至约 170nm ;约 170nm 至约 175nm ;约 175nm 至约 180nm ;约 185nm 至约 190nm ;约 190nm 至约 195nm ;约 195nm 至约 200nm ;约 Onm 至约 50nm ;约 IOnm 至约 60nm ;约 20nm 至约 70nm ;约 30nm至约80nm ;约40nm至约90nm ;约50nm至约IOOnm ;约60nm至约IlOnm ;约70nm至约 120nm ;约80歷至约 130nm ;约90歷至约 140nm ;约 IOOnm 至约 150nm ;约 I IOnm 至约 160nm ； 约 120nm 至约 170nm ;约 130nm 至约 180nm ;约 140nm 至约 190nm ;约 150nm 至约 200nm ;约 160nm 至约 210nm ;约 170nm 至约 220nm ;约 180nm 至约 230nm ;约 190nm 至约 240nm ;约 240nm 至约 I. O μ m ; I. O μ m 至约 10 μ m ;约 10 μ m 至约 100 μ m ；以及，约 100 μ m 至约 250 μ m。在某些实施方案中，所述电极还可以包括集流体，其具有第一侧和第二侧；以及第一电极，其包括多个层，每个层包括能够可逆地储存离子的活性材料颗粒；以及导电颗粒，其中所述多个层具有至少一个在功能上与至少一个其他层不同的层，其中所述第一电极被附接于所述集流体的所述第一侧和/或与所述集流体的所述第一侧电连通。 在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以具有范围在以体积计约20%至约 30%的孔体积分数。在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以具有具有选自以下的范围中的一个或组合的范围的孔体积分数范围为约1%至约10%;范围为约1%至约5%;范围为约5%至约10% ;范围为约10%至约15% ;范围为约10%至约20% ;范围为约15%至约 20% ;范围为约20%至约25% ;范围为约20%至约30% ;范围为约25%至约30% ;范围为约30%至约35% ;范围为约30%至约40% ;范围为约35%至约40% ;范围为约40%至约 45% ;范围为约40% ο至约50% ;范围为约45%至约50% ;范围为约50%至约55% ;范围为约50%至约60% ;范围为约55%至约60% ;范围为约60%至约65% ;范围为约60%至约70% ;范围为约65%至约70% ;范围为约70%至约75% ;范围为约70%至约80% ;范围为约75%至约80% ;范围为约80%至约85% ;范围为约80%至约90% ;范围为约85%至约90% ;范围为约90%至约95% ;范围为约90%至约95% ;范围为约95%至约97%。在某些实施方案中，所述电极可以具有范围在以下的装填密度约O. 5mg/cm2至约 I. Omg/cm2 ；I. Omg/cm2 至约 2. Omg/cm2 ;或约 I. 5mg/cm2 至约 2. 5mg/cm2 ;或约 2. Omg/cm2 至约 2. 5mg/cm2 ;或约 2. Omg/cm2 至约 3. Omg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 3. Omg/cm2 ;或约 2. Omg/ cm2 至约 4. Omg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 5. Omg/cm2 ;或约 3. Omg/cm2 至约 5. Omg/cm2 ；或约 4. 5mg/cm2 至约 5. Omg/cm2 ;或约 5. Omg/cm2 至约 IOmg/cm2 ;或约 6. Omg/cm2 至约 7. Omg/ cm2 ;或约 7. Omg/cm2 至约 8. Omg/cm2 ;或约 8. Omg/cm2 至约 9. Omg/cm2 ;或约 9. Omg/cm2 至约 IOmg/cm2 ;或约 10mg/cm2 至约 llmg/cm2 ;或约 llmg/cm2 至约 12mg/cm2 ;或约 12mg/cm2 至约 13mg/cm2 ;或约 13mg/cm2 至约 14mg/cm2 ;或约 14mg/cm2 至约 15mg/cm2 ;或约 15mg/cm2 至约 20mg/cm2 ;或约 20mg/cm2 至约 30mg/cm2 ;或约 30mg/cm2 至约 40mg/cm2 ;或约 40mg/cm2 至约 50mg/cm2 ;或约 I. 5mg/cm2 至约 3. 5mg/cm2 ;或约 2. Omg/cm2 至约 4. 5mg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 8. Omg/cm2 ;约 5. Omg/cm2 至约 8. Omg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 5. Omg/cm2 ;或约 3. Omg/ cm2 至约 5. Omg/cm2 ;或约 I. 5mg/cm2 至约 3. 5mg/cm2 ;或约 2. Omg/cm2 至约 4. 5mg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 8. Omg/cm2 ;约 5. Omg/cm2 至约 8. Omg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 20mg/cm2 ;或约 I. 5mg/cm2 至约 25mg/cm2 ;或约 2. Omg/cm2 至约 25mg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 25mg/cm2 ； 或约 I. Omg/cm2 至约 30mg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 35mg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 40mg/ cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 50mg/cm2 ;或约 15mg/cm2 至约 35mg/cm2 ;或约 20mg/cm2 至约 45mg/ cm2 ;或约10mg/cm2至约80mg/cm2 ;约50mg/cm2至约80mg/cm2。在某些实施方案中，所述电极可以具有范围从约llmg/cm2至约15mg/cm2的装填密度。在某些实施方案中，所述电极具有约12. 5mg/cm2至约15mg/cm2的装填密度。在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以包含具有式LixM' yM" #04的橄榄石锂金属磷酸盐材料，其中M'包括选自由以下组成的组的金属锰以及铁，其中M"包括选自由以下组成的组的金属猛；钴；以及镍，其中M'与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。在某些实施方案中，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。在某些实施方案中，M'可以是铁，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。在某些实施方案中，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。在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以包含具有LihMPO4的总体组成的锂过渡金属磷酸盐材料，其中M包括选自由钛、钒、铬、锰、铁、钴以及镍组成的组的至少一种第一过渡系金属，并且其中在使用中X的范围从O至I。在某些实施方案中，M可以是铁并且所述活性材料颗粒能够在X的范围从约O. I至约O. 3时形成稳定的固溶体。在某些实施方案中，M可以是铁并且所述活性材料颗粒能够在室温下，在X具有选自以下的范围中的一个或组合时的范围形成稳定的固溶体约O至约O. 15 ;约O. 00至约O. 01 ;约O. 00至约O. 02 ； 约O. 00至约O. 03 ;约O. 00至约O. 04 ;约O. 00至约O. 05 ;约O. 00至约O. 06 ;约O. 00至约 O. 07 ;约 O. 00 至约 O. 08 ;约 O. 00 至约 O. 09 ;约 O. 00 至约 O. 10 ;约 O. 00 至约 O. 11 ;约 O. 00 至约O. 12 ;约O. 00至约O. 13 ;约O. 00至约O. 14 ;约O. 00至约O. 15 ;约O. 00至约O. 16 ； 约O. 00至约O. 17 ;约O. 00至约O. 18 ;约O. 00至约O. 19 ;约O. 00至约O. 20 ;约O. 00至约 O. 21 ;约 O. 00 至约 O. 22 ;约 O. 00 至约 O. 23 ;约 O. 00 至约 O. 24 ;约 O. 00 至约 O. 25 ;约 O. 00 至约O. 26 ;约O. 00至约O. 27 ;约O. 00至约O. 28 ;约O. 00至约O. 29 ;约O. 00至约O. 30 ； 约O. 00至约 O. 31 ;约O. 00至约O. 32 ;约O. 00至约O. 33 ;约O. 00至约O. 34 ;约O. 00至约 O. 35 ;约 O. 00 至约 O. 36 ;约 O. 00 至约 O. 37 ;约 O. 00 至约 O. 38 ;约 O. 00 至约 O. 39 ;约 O. 00 至约O. 40 ;约O. 00至约O. 41 ;约O. 00至约O. 42 ;约O. 00至约O. 43 ;约O. 00至约O. 44 ； 约O. 00至约O. 45 ;约O. 00至约O. 46 ;约O. 00至约O. 47 ;约O. 00至约O. 48 ;约O. 00至约 O. 49 ;约 O. 00 至约 O. 50 ;约 O. 00 至约 O. 51 ;约 O. 00 至约 O. 52 ;约 O. 00 至约 O. 53 ;约 O. 00 至约O. 54 ;约O. 00至约O. 55 ;约O. 00至约O. 56 ;约O. 00至约O. 57 ;约O. 00至约O. 58 ； 约O. 00至约O. 59 ;约O. 00至约O. 60 ;约O. 00至约O. 61 ;约O. 00至约O. 62 ;约O. 00至约 O. 63 ;约 O. 00 至约 O. 64 ;约 O. 00 至约 O. 65 ;约 O. 00 至约 O. 66 ;约 O. 00 至约 O. 67 ;约 O. 00 至约O. 68 ;约O. 00至约O. 69 ;约O. 00至约O. 70 ;约O. 00至约O. 71 ;约O. 00至约O. 72 ； 约O. 00至约O. 73 ;约O. 00至约O. 74 ;约O. 00至约O. 75 ;约O. 00至约O. 76 ;约O. 00至约 O. 77 ;约 O. 00 至约 O. 78 ;约 O. 00 至约 O. 79 ;约 O. 00 至约 O. 80 ;约 O. 00 至约 O. 81 ;约 O. 00 至约O. 82 ;约O. 00至约O. 83 ;约O. 00至约O. 84 ;约O. 00至约O. 85 ;约O. 00至约O. 86 ； 约O. 00至约O. 87 ;约O. 00至约O. 88 ;约O. 00至约O. 89 ;约O. 00至约O. 90 ;约O. 00至约 O. 91 ;约 O. 00 至约 O. 92 ;约 O. 00 至约 O. 93 ;约 O. 00 至约 O. 94 ;约 O. 00 至约 O. 95 ;约 O. 00 至约O. 96 ;约O. 00至约O. 97 ;约O. 00至约O. 98 ;约O. 00至约O. 99 ;约O. 00至约O. 10 ； 约O. 10至约O. 11 ;约O. 10至约O. 12 ;约O. 10至约O. 13 ;约O. 10至约O. 14 ;约O. 10至约O. 15 ;约 O. 10 至约 O. 16 ;约 O. 10 至约 O. 17 ;约 O. 10 至约 O. 18 ;约 O. 10 至约 O. 19 ;约 O. 10 至约O. 20 ;约O. 10至约O. 21 ;约O. 10至约O. 22 ;约O. 10至约O. 23 ;约O. 10至约O. 24 ； 约O. 10至约O. 25 ;约O. 10至约O. 26 ;约O. 10至约O. 27 ;约O. 10至约O. 28 ;约O. 10至约 O. 29 ;约 O. 10 至约 O. 30 ;约 O. 10 至约 O. 31 ;约 O. 10 至约 O. 32 ;约 O. 10 至约 O. 33 ;约 O. 10 至约O. 34 ;约O. 10至约O. 35 ;约O. 10至约O. 36 ;约O. 10至约O. 37 ;约O. 10至约O. 38 ； 约O. 10至约O. 39 ;约O. 10至约O. 40 ;约O. 10至约O. 41 ;约O. 10至约O. 42 ;约O. 10至约 O. 43 ;约 O. 10 至约 O. 44 ;约 O. 10 至约 O. 45 ;约 O. 10 至约 O. 46 ;约 O. 10 至约 O. 47 ;约 O. 10 至约O. 48 ;约O. 10至约O. 49 ;约O. 10至约O. 50 ;约O. 10至约O. 51 ;约O. 10至约O. 52 ； 约O. 10至约O. 53 ;约O. 10至约O. 54 ;约O. 10至约O. 55 ;约O. 10至约O. 56 ;约O. 10至约 O. 57 ;约 O. 10 至约 O. 58 ;约 O. 10 至约 O. 59 ;约 O. 10 至约 O. 60 ;约 O. 10 至约 O. 61 ;约 O. 10 至约O. 62 ;约O. 10至约O. 63 ;约O. 10至约O. 64 ;约O. 10至约O. 65 ;约O. 10至约O. 66 ； 约O. 10至约O. 67 ;约O. 10至约O. 68 ;约O. 10至约O. 69 ;约O. 10至约O. 70 ;约O. 10至约 O. 71 ;约 O. 10 至约 O. 72 ;约 O. 10 至约 O. 73 ;约 O. 10 至约 O. 74 ;约 O. 10 至约 O. 75 ;约 O. 10 至约O. 76 ; 约O. 10至约O. 77 ;约O. 10至约O. 78 ;约O. 10至约O. 79 ;约O. 10至约O. 80 ； 约O. 10至约O. 81 ;约O. 10至约O. 82 ;约O. 10至约O. 83 ;约O. 10至约O. 84 ;约O. 10至约 O. 85 ;约 O. 10 至约 O. 86 ;约 O. 10 至约 O. 87 ;约 O. 10 至约 O. 88 ;约 O. 10 至约 O. 89 ;约 O. 10 至约O. 90 ;约O. 10至约O. 91 ;约O. 10至约O. 92 ;约O. 10至约O. 93 ;约O. 10至约O. 94 ； 约O. 10至约O. 95 ;约O. 10至约O. 96 ;约O. 10至约O. 97 ;约O. 10至约O. 98 ;约O. 10至约 O. 99 ;约 O. 10 至约 I. 00 ;约 O. 20 至约 O. 21 ;约 O. 20 至约 O. 22 ;约 O. 20 至约 O. 23 ;约 O. 20 至约O. 24 ;约O. 20至约O. 25 ;约O. 20至约O. 26 ;约O. 20至约O. 27 ;约O. 20至约O. 28 ； 约O. 20至约O. 29 ;约O. 20至约O. 30 ;约O. 20至约O. 31 ;约O. 20至约O. 32 ;约O. 20至约 O. 33 ;约 O. 20 至约 O. 34 ;约 O. 20 至约 O. 35 ;约 O. 20 至约 O. 36 ;约 O. 20 至约 O. 37 ;约 O. 20 至约O. 38 ;约O. 20至约O. 39 ;约O. 20至约O. 40 ;约O. 20至约O. 41 ;约O. 20至约O. 42 ； 约O. 20至约O. 43 ;约O. 20至约O. 44 ;约O. 20至约O. 45 ;约O. 20至约O. 46 ;约O. 20至约 O. 47 ;约 O. 20 至约 O. 48 ;约 O. 20 至约 O. 49 ;约 O. 20 至约 O. 50 ;约 O. 20 至约 O. 51 ;约 O. 20 至约O. 52 ;约O. 20至约O. 53 ;约O. 20至约O. 54 ;约O. 20至约O. 55 ;约O. 20至约O. 56 ； 约O. 20至约O. 57 ;约O. 20至约O. 58 ;约O. 20至约O. 59 ;约O. 20至约O. 60 ;约O. 20至约 O. 61 ;约 O. 20 至约 O. 62 ;约 O. 20 至约 O. 63 ;约 O. 20 至约 O. 64 ;约 O. 20 至约 O. 65 ;约 O. 20 至约O. 66 ;约O. 20至约O. 67 ;约O. 20至约O. 68 ;约O. 20至约O. 69 ;约O. 20至约O. 70 ； 约O. 20至约O. 71 ;约O. 20至约O. 72 ;约O. 20至约O. 73 ;约O. 20至约O. 74 ;约O. 20至约 O. 75 ;约 O. 20 至约 O. 76 ;约 O. 20 至约 O. 77 ;约 O. 20 至约 O. 78 ;约 O. 20 至约 O. 79 ;约 O. 20 至约O. 80 ;约O. 20至约O. 81 ;约O. 20至约O. 82 ;约O. 20至约O. 83 ;约O. 20至约O. 84 ； 约O. 20至约O. 85 ;约O. 20至约O. 86 ;约O. 20至约O. 87 ;约O. 20至约O. 88 ;约O. 20至约 O. 89 ;约 O. 20 至约 O. 90 ;约 O. 20 至约 O. 91 ;约 O. 20 至约 O. 92 ;约 O. 20 至约 O. 93 ;约 O. 20 至约O. 94 ;约O. 20至约O. 95 ;约O. 20至约O. 96 ;约O. 20至约O. 97 ;约O. 20至约O. 98 ； 约O. 20至约O. 99 ;约O. 20至约I. 00 ;约O. 30至约O. 31 ;约O. 30至约O. 32 ;约O. 30至约 O. 33 ;约 O. 30 至约 O. 34 ;约 O. 30 至约 O. 35 ;约 O. 30 至约 O. 36 ;约 O. 30 至约 O. 37 ;约 O. 30 至约O. 38 ;约O. 30至约O. 39 ;约O. 30至约O. 40 ;约O. 30至约O. 41 ;约O. 30至约O. 42 ； 约O. 30至约O. 43 ;约O. 30至约O. 44 ;约O. 30至约O. 45 ;约O. 30至约O. 46 ;约O. 30至约O. 47 ;约 O. 30 至约 O. 48 ;约 O. 30 至约 O. 49 ;约 O. 30 至约 O. 50 ;约 O. 30 至约 O. 51 ;约 O. 30 至约O. 52 ;约O. 30至约O. 53 ;约O. 30至约O. 54 ;约O. 30至约O. 55 ;约O. 30至约O. 56 ； 约O. 30至约O. 57 ;约O. 30至约O. 58 ;约O. 30至约O. 59 ;约O. 30至约O. 60 ;约O. 30至约 O. 61 ;约 O. 30 至约 O. 62 ;约 O. 30 至约 O. 63 ;约 O. 30 至约 O. 64 ;约 O. 30 至约 O. 65 ;约 O. 30 至约O. 66 ;约O. 30至约O. 67 ;约O. 30至约O. 68 ;约O. 30至约O. 69 ;约O. 30至约O. 70 ； 约O. 30至约O. 71 ;约O. 30至约O. 72 ;约O. 30至约O. 73 ;约O. 30至约O. 74 ;约O. 30至约 O. 75 ;约 O. 30 至约 O. 76 ;约 O. 30 至约 O. 77 ;约 O. 30 至约 O. 78 ;约 O. 30 至约 O. 79 ;约 O. 30 至约O. 80 ;约O. 30至约O. 81 ;约O. 30至约O. 82 ;约O. 30至约O. 83 ;约O. 30至约O. 84 ； 约O. 30至约O. 85 ;约O. 30至约O. 86 ;约O. 30至约O. 87 ;约O. 30至约O. 88 ;约O. 30至约 O. 89 ;约 O. 30 至约 O. 90 ;约 O. 30 至约 O. 91 ;约 O. 30 至约 O. 92 ;约 O. 30 至约 O. 93 ;约 O. 30 至约O. 94 ;约O. 30至约O. 95 ;约O. 30至约O. 96 ;约O. 30至约O. 97 ;约O. 30至约O. 98 ； 约O. 30至约O. 99 ;约O. 30至约I. 00 ;约O. 40至约O. 40 ;约O. 40至约O. 41 ;约O. 40至约 O. 42 ;约 O. 40 至约 O. 43 ;约 O. 40 至约 O. 44 ;约 O. 40 至约 O. 45 ;约 O. 40 至约 O. 46 ;约 O. 40 至约O. 47 ;约O. 40至约O. 48 ;约O. 40至约 O. 49 ;约O. 40至约O. 50 ;约O. 40至约O. 51 ； 约O. 40至约O. 52 ;约O. 40至约O. 53 ;约O. 40至约O. 54 ;约O. 40至约O. 55 ;约O. 40至约 O. 56 ;约 O. 40 至约 O. 57 ;约 O. 40 至约 O. 58 ;约 O. 40 至约 O. 59 ;约 O. 40 至约 O. 60 ;约 O. 40 至约O. 61 ;约O. 40至约O. 62 ;约O. 40至约O. 63 ;约O. 40至约O. 64 ;约O. 40至约O. 65 ； 约O. 40至约O. 66 ;约O. 40至约O. 67 ;约O. 40至约O. 68 ;约O. 40至约O. 69 ;约O. 40至约 O. 70 ;约 O. 40 至约 O. 71 ;约 O. 40 至约 O. 72 ;约 O. 40 至约 O. 73 ;约 O. 40 至约 O. 74 ;约 O. 40 至约O. 75 ;约O. 40至约O. 76 ;约O. 40至约O. 77 ;约O. 40至约O. 78 ;约O. 40至约O. 79 ； 约O. 40至约O. 80 ;约O. 40至约O. 81 ;约O. 40至约O. 82 ;约O. 40至约O. 83 ;约O. 40至约 O. 84 ;约 O. 40 至约 O. 85 ;约 O. 40 至约 O. 86 ;约 O. 40 至约 O. 87 ;约 O. 40 至约 O. 88 ;约 O. 40 至约O. 89 ;约O. 40至约O. 90 ;约O. 40至约O. 91 ;约O. 40至约O. 92 ;约O. 40至约O. 93 ； 约O. 40至约O. 94 ;约O. 40至约O. 95 ;约O. 40至约O. 96 ;约O. 40至约O. 97 ;约O. 40至约 O. 98 ;约 O. 40 至约 O. 99 ;约 O. 40 至约 I. 00 ;约 O. 50 至约 O. 51 ;约 O. 50 至约 O. 52 ;约 O. 50 至约O. 53 ;约O. 50至约O. 54 ;约O. 50至约O. 55 ;约O. 50至约O. 56 ;约O. 50至约O. 57 ； 约O. 50至约O. 58 ;约O. 50至约O. 59 ;约O. 50至约O. 60 ;约O. 50至约O. 61 ;约O. 50至约 O. 62 ;约 O. 50 至约 O. 63 ;约 O. 50 至约 O. 64 ;约 O. 50 至约 O. 65 ;约 O. 50 至约 O. 66 ;约 O. 50 至约O. 67 ;约O. 50至约O. 68 ;约O. 50至约O. 69 ;约O. 50至约O. 70 ;约O. 50至约O. 71 ； 约O. 50至约O. 72 ;约O. 50至约O. 73 ;约O. 50至约O. 74 ;约O. 50至约O. 75 ;约O. 50至约 O. 76 ;约 O. 50 至约 O. 77 ;约 O. 50 至约 O. 78 ;约 O. 50 至约 O. 79 ;约 O. 50 至约 O. 80 ;约 O. 50 至约O. 81 ;约O. 50至约O. 82 ;约O. 50至约O. 83 ;约O. 50至约O. 84 ;约O. 50至约O. 85 ； 约O. 50至约O. 86 ;约O. 50至约O. 87 ;约O. 50至约O. 88 ;约O. 50至约O. 89 ;约O. 50至约 O. 90 ;约 O. 50 至约 O. 91 ;约 O. 50 至约 O. 92 ;约 O. 50 至约 O. 93 ;约 O. 50 至约 O. 94 ;约 O. 50 至约O. 95 ;约O. 50至约O. 96 ;约O. 50至约O. 97 ;约O. 50至约O. 98 ;约O. 50至约O. 99 ； 约O. 50至约I. 00 ;约O. 60至约O. 61 ;约O. 60至约O. 62 ;约O. 60至约O. 63 ;约O. 60至约 O. 64 ;约 O. 60 至约 O. 65 ;约 O. 60 至约 O. 66 ;约 O. 60 至约 O. 67 ;约 O. 60 至约 O. 68 ;约 O. 60 至约O. 69 ;约O. 60至约O. 70 ;约O. 60至约O. 71 ;约O. 60至约O. 72 ;约O. 60至约O. 73 ； 约O. 60至约O. 74 ;约O. 60至约O. 75 ;约O. 60至约O. 76 ;约O. 60至约O. 77 ;约O. 60至约O. 78 ;约 O. 60 至约 O. 79 ;约 O. 60 至约 O. 80 ;约 O. 60 至约 O. 81 ;约 O. 60 至约 O. 82 ;约 O. 60 至约O. 83 ;约O. 60至约O. 84 ;约O. 60至约O. 85 ;约O. 60至约O. 86 ;约O. 60至约O. 87 ； 约O. 60至约O. 88 ;约O. 60至约O. 89 ;约O. 60至约O. 90 ;约O. 60至约O. 91 ;约O. 60至约 O. 92 ;约 O. 60 至约 O. 93 ;约 O. 60 至约 O. 94 ;约 O. 60 至约 O. 95 ;约 O. 60 至约 O. 96 ;约 O. 60 至约O. 97 ;约O. 60至约O. 98 ;约O. 60至约O. 99 ;约O. 60至约I. 00 ;约O. 70至约O. 71 ； 约O. 70至约O. 72 ;约O. 70至约O. 73 ;约O. 70至约O. 74 ;约O. 70至约O. 75 ;约O. 70至约 O. 76 ;约 O. 70 至约 O. 77 ;约 O. 70 至约 O. 78 ;约 O. 70 至约 O. 79 ;约 O. 70 至约 O. 80 ;约 O. 70 至约O. 81 ;约O. 70至约O. 82 ;约O. 70至约O. 83 ;约O. 70至约O. 84 ;约O. 70至约O. 85 ； 约O. 70至约O. 86 ;约O. 70至约O. 87 ;约O. 70至约O. 88 ;约O. 70至约O. 89 ;约O. 70至约 O. 90 ;约 O. 70 至约 O. 91 ;约 O. 70 至约 O. 92 ;约 O. 70 至约 O. 93 ;约 O. 70 至约 O. 94 ;约 O. 70 至约O. 95 ;约O. 70至约O. 96 ;约O. 70至约O. 97 ;约O. 70至约O. 98 ;约O. 70至约O. 99 ； 约O. 70至约I. 00 ;约O. 80至约O. 80 ;约O. 80至约O. 81 ;约O. 80至约O. 82 ;约O. 80至约 O. 83 ;约 O. 80 至约 O. 84 ;约 O. 80 至约 O. 85 ;约 O. 80 至约 O. 86 ;约 O. 80 至约 O. 87 ;约 O. 80 至约O. 88 ;约O. 80至约O. 89 ;约O. 80至约O. 90 ;约O. 80至约O. 91 ;约O. 80至约O. 92 ； 约O. 80至约O. 93 ;约O. 80至约O. 94 ;约O. 80至约O. 95 ;约O. 80至约O. 9 6 ;约O. 80至约 O. 97 ;约 O. 80 至约 O. 98 ;约 O. 80 至约 O. 99 ;约 O. 80 至约 I. 00 ;约 O. 90 至约 O. 91 ;约 O. 90 至约O. 92 ;约O. 90至约O. 93 ;约O. 90至约O. 94 ;约O. 90至约O. 95 ;约O. 90至约O. 96 ； 约O. 90至约O. 97 ;约O. 90至约O. 98 ;约O. 90至约O. 99 ;约O. 90至约I. 00。在某些实施方案中，M是铁并且所述活性材料颗粒能够在室温在X的范围从约O至至少约O. 07时形成稳定的固溶体。在某些实施方案中，M可以是铁并且所述活性材料颗粒能够在室温在X具有来自以下的范围中的一个或组合时形成稳定的固溶体约O至约O. 05 ;约O. 00至约O. 01 ;约 O. 00至约O. 02 ;约O. 00至约O. 03 ;约O. 00至约O. 04 ;约O. 00至约O. 05 ;约O. 00至约 O. 06 ;约 O. 00 至约 O. 07 ;约 O. 00 至约 O. 08 ;约 O. 00 至约 O. 09 ;约 O. 00 至约 O. 10 ;约 O. 00 至约O. 11 ;约O. 00至约O. 12 ;约O. 00至约O. 13 ;约O. 00至约O. 14 ;约O. 00至约O. 15 ； 约O. 00至约O. 16 ;约O. 00至约O. 17 ;约O. 00至约O. 18 ;约O. 00至约O. 19 ;约O. 00至约 O. 20 ;约 O. 00 至约 O. 21 ;约 O. 00 至约 O. 22 ;约 O. 00 至约 O. 23 ;约 O. 00 至约 O. 24 ;约 O. 00 至约O. 25 ;约O. 00至约O. 26 ;约O. 00至约O. 27 ;约O. 00至约O. 28 ;约O. 00至约O. 29 ； 约O. 00至约O. 30 ;约O. 00至约O. 31 ;约O. 00至约O. 32 ;约O. 00至约O. 33 ;约O. 00至约 O. 34 ;约 O. 00 至约 O. 35 ;约 O. 00 至约 O. 36 ;约 O. 00 至约 O. 37 ;约 O. 00 至约 O. 38 ;约 O. 00 至约O. 39 ;约O. 00至约O. 40 ;约O. 00至约O. 41 ;约O. 00至约O. 43 ;约O. 00至约O. 43 ； 约O. 00至约O. 44 ;约O. 00至约O. 45 ;约O. 00至约O. 46 ;约O. 00至约O. 47 ;约O. 00至约 O. 48 ;约 O. 00 至约 O. 49 ;约 O. 00 至约 O. 50 ;约 O. 00 至约 O. 51 ;约 O. 00 至约 O. 52 ;约 O. 00 至约O. 53 ;约O. 00至约O. 54 ;约O. 00至约O. 55 ;约O. 00至约O. 56 ;约O. 00至约O. 57 ； 约O. 00至约O. 58 ;约O. 00至约O. 59 ;约O. 00至约O. 60 ;约O. 00至约O. 61 ;约O. 00至约 O. 62 ;约 O. 00 至约 O. 63 ;约 O. 00 至约 O. 64 ;约 O. 00 至约 O. 65 ;约 O. 00 至约 O. 66 ;约 O. 00 至约O. 67 ;约O. 00至约O. 68 ;约O. 00至约O. 69 ;约O. 00至约O. 70 ;约O. 00至约O. 71 ； 约O. 00至约O. 72 ;约O. 00至约O. 73 ;约O. 00至约O. 74 ;约O. 00至约O. 75 ;约O. 00至约 O. 76 ;约 O. 00 至约 O. 77 ;约 O. 00 至约 O. 78 ;约 O. 00 至约 O. 79 ;约 O. 00 至约 O. 80 ;约 O. 00至约O. 81 ;约O. OO至约O. 82 ;约O. 00至约O. 83 ;约O. 00至约O. 84 ;约O. 00至约O. 85 ； 约O. 00至约O. 86 ;约O. 00至约O. 87 ;约O. 00至约O. 88 ;约O. 00至约O. 89 ;约O. 00至约 O. 90 ;约 O. 00 至约 O. 91 ;约 O. 00 至约 O. 92 ;约 O. 00 至约 O. 93 ;约 O. 00 至约 O. 94 ;约 O. 00 至约O. 95 ;约O. 00至约O. 96 ;约O. 00至约O. 97 ;约O. 00至约O. 98 ;约O. 00至约O. 99 ； 约O. 00至约O. 10 ;约O. 10至约O. 11 ;约O. 10至约O. 12 ;约O. 10至约O. 13 ;约O. 10至约 O. 14 ;约 O. 10 至约 O. 15 ;约 O. 10 至约 O. 16 ;约 O. 10 至约 O. 17 ;约 O. 10 至约 O. 18 ;约 O. 10 至约O. 19 ;约O. 10至约O. 20 ;约O. 10至约O. 21 ;约O. 10至约O. 22 ;约O. 10至约O. 23 ； 约O. 10至约O. 24 ;约O. 10至约O. 25 ;约O. 10至约O. 26 ;约O. 10至约O. 27 ;约O. 10至约 O. 28 ;约 O. 10 至约 O. 29 ;约 O. 10 至约 O. 30 ;约 O. 10 至约 O. 31 ;约 O. 10 至约 O. 32 ;约 O. 10 至约O. 33 ;约O. 10至约O. 34 ;约O. 10至约O. 35 ;约O. 10至约O. 36 ;约O. 10至约O. 37 ； 约O. 10至约O. 38 ;约O. 10至约O. 39 ;约O. 10至约O. 40 ;约O. 10至约O. 41 ;约O. 10至约 O. 42 ;约 O. 10 至约 O. 43 ;约 O. 10 至约 O. 44 ;约 O. 10 至约 O. 45 ;约 O. 10 至约 O. 46 ;约 O. 10 至约O. 47 ;约O. 10至约O. 48 ;约O. 10至约O. 49 ;约O. 10至约O. 50 ;约O. 10至约O. 51 ； 约O. 10至约O. 52 ;约O. 10至约O. 53 ;约O. 10至约O. 54 ;约O. 10至约O. 55 ;约O. 10至约 O. 56 ;约 O. 10 至约 O. 57 ;约 O. 10 至约 O. 58 ;约 O. 10 至约 O. 59 ;约 O. 10 至约 O. 60 ;约 O. 10 至约O. 61 ;约O. 10至约O. 62 ;约O. 10至约O. 63 ;约O. 10至约O. 64 ;约O. 10至约O. 65 ； 约O. 10至约O. 66 ;约O. 10至约O. 67 ;约O. 10至约O. 68 ;约O. 10至约O. 69 ;约O. 10至约 O. 70 ;约 O. 10 至约 O. 71 ;约 O. 10 至约 O. 72 ;约 O. 10 至约 O. 73 ;约 O. 10 至约 O. 74 ;约 O. 10 至约O. 75 ;约O. 10至约O. 76 ;约O. 10至约O. 77 ;约O. 10至约O. 78 ;约O. 10至约O. 79 ； 约O. 10至约O. 80 ;约O. 10至约O. 81 ;约O. 10至约O. 82 ;约O. 10至约O. 83 ;约O. 10至约 O. 84 ;约 O. 10 至约 O. 85 ;约 O. 10 至约 O. 86 ;约 O. 10 至约 O. 87 ;约 O. 10 至约 O . 88 ;约 O. 10 至约O. 89 ;约O. 10至约O. 90 ;约O. 10至约O. 91 ;约O. 10至约O. 92 ;约O. 10至约O. 93 ； 约O. 10至约O. 94 ;约O. 10至约O. 95 ;约O. 10至约O. 96 ;约O. 10至约O. 97 ;约O. 10至约 O. 98 ;约 O. 10 至约 O. 99 ;约 O. 10 至约 I. 00 ;约 O. 20 至约 O. 21 ;约 O. 20 至约 O. 22 ;约 O. 20 至约O. 23 ;约O. 20至约O. 24 ;约O. 20至约O. 25 ;约O. 20至约O. 26 ;约O. 20至约O. 27 ； 约O. 20至约O. 28 ;约O. 20至约O. 29 ;约O. 20至约O. 30 ;约O. 20至约O. 31 ;约O. 20至约 O. 32 ;约 O. 20 至约 O. 33 ;约 O. 20 至约 O. 34 ;约 O. 20 至约 O. 35 ;约 O. 20 至约 O. 36 ;约 O. 20 至约O. 37 ;约O. 20至约O. 38 ;约O. 20至约O. 39 ;约O. 20至约O. 40 ;约O. 20至约O. 41 ； 约O. 20至约O. 42 ;约O. 20至约O. 43 ;约O. 20至约O. 44 ;约O. 20至约O. 45 ;约O. 20至约 O. 46 ;约 O. 20 至约 O. 47 ;约 O. 20 至约 O. 48 ;约 O. 20 至约 O. 49 ;约 O. 20 至约 O. 50 ;约 O. 20 至约O. 51 ;约O. 20至约O. 52 ;约O. 20至约O. 53 ;约O. 20至约O. 54 ;约O. 20至约O. 55 ； 约O. 20至约O. 56 ;约O. 20至约O. 57 ;约O. 20至约O. 58 ;约O. 20至约O. 59 ;约O. 20至约 O. 60 ;约 O. 20 至约 O. 61 ;约 O. 20 至约 O. 62 ;约 O. 20 至约 O. 63 ;约 O. 20 至约 O. 64 ;约 O. 20 至约O. 65 ;约O. 20至约O. 66 ;约O. 20至约O. 67 ;约O. 20至约O. 68 ;约O. 20至约O. 69 ； 约O. 20至约O. 70 ;约O. 20至约O. 71 ;约O. 20至约O. 72 ;约O. 20至约O. 73 ;约O. 20至约 O. 74 ;约 O. 20 至约 O. 75 ;约 O. 20 至约 O. 76 ;约 O. 20 至约 O. 77 ;约 O. 20 至约 O. 78 ;约 O. 20 至约O. 79 ;约O. 20至约O. 80 ;约O. 20至约O. 81 ;约O. 20至约O. 82 ;约O. 20至约O. 83 ； 约O. 20至约O. 84 ;约O. 20至约O. 85 ;约O. 20至约O. 86 ;约O. 20至约O. 87 ;约O. 20至约 O. 88 ;约 O. 20 至约 O. 89 ;约 O. 20 至约 O. 90 ;约 O. 20 至约 O. 91 ;约 O. 20 至约 O. 92 ;约 O. 20至约O. 93 ;约O. 20至约O. 94 ;约O. 20至约O. 95 ;约O. 20至约O. 96 ;约O. 20至约O. 97 ； 约O. 20至约O. 98 ;约O. 20至约O. 99 ;约O. 20至约I. 00 ;约O. 30至约O. 31 ;约O. 30至约 O. 32 ;约 O. 30 至约 O. 33 ;约 O. 30 至约 O. 34 ;约 O. 30 至约 O. 35 ;约 O. 30 至约 O. 36 ;约 O. 30 至约O. 37 ;约O. 30至约O. 38 ;约O. 30至约O. 39 ;约O. 30至约O. 40 ;约O. 30至约O. 41 ； 约O. 30至约O. 42 ;约O. 30至约O. 43 ;约O. 30至约O. 44 ;约O. 30至约O. 45 ;约O. 30至约 O. 46 ;约 O. 30 至约 O. 47 ;约 O. 30 至约 O. 48 ;约 O. 30 至约 O. 49 ;约 O. 30 至约 O. 50 ;约 O. 30 至约O. 51 ;约O. 30至约O. 52 ;约O. 30至约O. 53 ;约O. 30至约O. 54 ;约O. 30至约O. 55 ； 约O. 30至约O. 56 ;约O. 30至约O. 57 ;约O. 30至约O. 58 ;约O. 30至约O. 59 ;约O. 30至约 O. 60 ;约 O. 30 至约 O. 61 ;约 O. 30 至约 O. 62 ;约 O. 30 至约 O. 63 ;约 O. 30 至约 O. 64 ;约 O. 30 至约O. 65 ;约O. 30至约O. 66 ;约O. 30至约O. 67 ;约O. 30至约O. 68 ;约O. 30至约O. 69 ； 约O. 30至约O. 70 ;约O. 30至约O. 71 ;约O. 30至约O. 72 ;约O. 30至约O. 73 ;约O. 30至约 O. 74 ;约 O. 30 至约 O. 75 ;约 O. 30 至约 O. 76 ;约 O. 30 至约 O. 77 ;约 O. 30 至约 O. 78 ;约 O. 30 至约O. 79 ;约O. 30至约O. 80 ;约O. 30至约O. 81 ;约O. 30至约O. 82 ;约O. 30至约O. 83 ； 约O. 30至约O. 84 ;约O. 30至约O. 85 ;约O. 30至约O. 86 ;约O. 30至约O. 87 ;约O. 30至约 O. 88 ;约 O. 30 至约 O. 89 ;约 O. 30 至约 O. 90 ;约 O. 30 至约 O. 91 ;约 O. 30 至约 O. 92 ;约 O. 30 至约O. 93 ;约O. 30至约O. 94 ;约O. 30至约O. 95 ;约O. 30至约O. 96 ;约O. 30至约O. 97 ； 约O. 30至约O. 98 ;约O. 30至约O. 99 ;约O. 30至约I. 00 ;约O. 40至约O. 40 ;约O. 40至约 O. 41 ;约 O. 40 至约 O. 42 ;约 O. 40 至约 O. 43 ;约 O. 40 至约 O. 44 ;约 O. 40 至约 O. 45 ;约 O. 40 至约O. 46 ;约O. 40至约O. 47 ;约O. 40至约O. 48 ;约O. 40至约O. 49 ;约O. 40至约O. 50 ； 约O. 40至约O. 51 ;约O. 40至约O. 52 ;约O. 40至约O. 53 ;约O. 40至约O. 54 ;约O. 40至约 O. 55 ;约 O. 40 至约 O. 56 ;约 O. 40 至约 O. 57 ;约 O. 40 至约 O. 58 ;约 O. 40 至约 O. 59 ;约 O. 40 至约O. 60 ;约O. 40至约O. 61 ;约O. 40至约O. 62 ;约O. 40至约O. 63 ;约O. 40至约O. 64 ； 约O. 40至约O. 65 ;约O. 40至约O. 66 ;约 O. 40至约O. 67 ;约O. 40至约O. 68 ;约O. 40至约 O. 69 ;约 O. 40 至约 O. 70 ;约 O. 40 至约 O. 71 ;约 O. 40 至约 O. 72 ;约 O. 40 至约 O. 73 ;约 O. 40 至约O. 74 ;约O. 40至约O. 75 ;约O. 40至约O. 76 ;约O. 40至约O. 77 ;约O. 40至约O. 78 ； 约O. 40至约O. 79 ;约O. 40至约O. 80 ;约O. 40至约O. 81 ;约O. 40至约O. 82 ;约O. 40至约 O. 83 ;约 O. 40 至约 O. 84 ;约 O. 40 至约 O. 85 ;约 O. 40 至约 O. 86 ;约 O. 40 至约 O. 87 ;约 O. 40 至约O. 88 ;约O. 40至约O. 89 ;约O. 40至约O. 90 ;约O. 40至约O. 91 ;约O. 40至约O. 92 ； 约O. 40至约O. 93 ;约O. 40至约O. 94 ;约O. 40至约O. 95 ;约O. 40至约O. 96 ;约O. 40至约 O. 97 ;约 O. 40 至约 O. 98 ;约 O. 40 至约 O. 99 ;约 O. 40 至约 I. 00 ;约 O. 50 至约 O. 51 ;约 O. 50 至约O. 52 ;约O. 50至约O. 53 ;约O. 50至约O. 54 ;约O. 50至约O. 55 ;约O. 50至约O. 56 ； 约O. 50至约O. 57 ;约O. 50至约O. 58 ;约O. 50至约O. 59 ;约O. 50至约O. 60 ;约O. 50至约 O. 61 ;约 O. 50 至约 O. 62 ;约 O. 50 至约 O. 63 ;约 O. 50 至约 O. 64 ;约 O. 50 至约 O. 65 ;约 O. 50 至约O. 66 ;约O. 50至约O. 67 ;约O. 50至约O. 68 ;约O. 50至约O. 69 ;约O. 50至约O. 70 ； 约O. 50至约O. 71 ;约O. 50至约O. 72 ;约O. 50至约O. 73 ;约O. 50至约O. 74 ;约O. 50至约 O. 75 ;约 O. 50 至约 O. 76 ;约 O. 50 至约 O. 77 ;约 O. 50 至约 O. 78 ;约 O. 50 至约 O. 79 ;约 O. 50 至约O. 80 ;约O. 50至约O. 81 ;约O. 50至约O. 82 ;约O. 50至约O. 83 ;约O. 50至约O. 84 ； 约O. 50至约O. 85 ;约O. 50至约O. 86 ;约O. 50至约O. 87 ;约O. 50至约O. 88 ;约O. 50至约
O.89 ;约 O. 50 至约 O. 90 ;约 O. 50 至约 O. 91 ;约 O. 50 至约 O. 92 ;约 O. 50 至约 O. 93 ;约 O. 50至约O. 94 ;约O. 50至约O. 95 ;约O. 50至约O. 96 ;约O. 50至约O. 97 ;约O. 50至约O. 98 ； 约O. 50至约O. 99 ;约O. 50至约I. 00 ;约O. 60至约O. 61 ;约O. 60至约O. 62 ;约O. 60至约 O. 63 ;约 O. 60 至约 O. 64 ;约 O. 60 至约 O. 65 ;约 O. 60 至约 O. 66 ;约 O. 60 至约 O. 67 ;约 O. 60 至约O. 68 ;约O. 60至约O. 69 ;约O. 60至约O. 70 ;约O. 60至约O. 71 ;约O. 60至约O. 72 ； 约O. 60至约O. 73 ;约O. 60至约O. 74 ;约O. 60至约O. 75 ;约O. 60至约O. 76 ;约O. 60至约 O. 77 ;约 O. 60 至约 O. 78 ;约 O. 60 至约 O. 79 ;约 O. 60 至约 O. 80 ;约 O. 60 至约 O. 81 ;约 O. 60 至约O. 82 ;约O. 60至约O. 83 ;约O. 60至约O. 84 ;约O. 60至约O. 85 ;约O. 60至约O. 86 ； 约O. 60至约O. 87 ;约O. 60至约O. 88 ;约O. 60至约O. 89 ;约O. 60至约O. 90 ;约O. 60至约 O. 91 ;约 O. 60 至约 O. 92 ;约 O. 60 至约 O. 93 ;约 O. 60 至约 O. 94 ;约 O. 60 至约 O. 95 ;约 O. 60 至约O. 96 ;约O. 60至约O. 97 ;约O. 60至约O. 98 ;约O. 60至约O. 99 ;约O. 60至约I. 00 ； 约O. 70至约O. 71 ;约O. 70至约O. 72 ;约O. 70至约O. 73 ;约O. 70至约O. 74 ;约O. 70至约 O. 75 ;约 O. 70 至约 O. 76 ;约 O. 70 至约 O. 77 ;约 O. 70 至约 O. 78 ;约 O. 70 至约 O. 79 ;约 O. 70 至约O. 80 ;约O. 70至约O. 81 ;约O. 70至约O. 82 ;约O. 70至约O. 83 ;约O. 70至约O. 84 ； 约O. 70至约O. 85 ;约O. 70至约O. 86 ;约O. 70至约O. 87 ;约O. 70至约O. 88 ;约O. 70至约 O. 89 ;约 O. 70 至约 O. 90 ;约 O. 70 至约 O. 91 ;约 O. 70 至约 O. 92 ;约 O. 70 至约 O. 93 ;约 O. 70 至约O. 94 ;约O. 70至约O. 95 ;约O. 70至约O. 96 ;约O. 70至约O. 97 ;约O. 70至约O. 98 ； 约O. 70至约O. 99 ;约O. 70至约I. 00 ;约O. 80至约O. 80 ;约O. 80至约O. 81 ;约O. 80至约 O. 82 ;约 O. 80 至约 O. 83 ;约 O. 80 至约 O. 84 ;约 O. 80 至约 O. 85 ;约 O. 80 至约 O. 86 ;约 O. 80 至约O. 87 ;约O. 80至约O. 88 ;约O. 80至约O. 89 ;约O. 80至约O. 90 ;约O. 80至约O. 91 ； 约O. 80至约O. 92 ;约O. 80至约O. 93 ;约O. 80至约O. 94 ;约O. 80至约O. 95 ;约O. 80至约
0.96 ;约 O. 80 至约 O. 97 ;约 O. 80 至约 O. 98 ;约 O. 80 至约 O. 99 ;约 O. 80 至约 I. 00 ;约 O. 90 至约O. 91 ;约O. 90至约O. 92 ;约O. 90至约O. 93 ;约O. 90至约O. 94 ;约O. 90至约O. 95 ； 约O. 90至约O. 96 ;约O. 90至约O. 97 ;约O. 90至约O. 98 ;约O. 90至约O. 99 ;约O. 90至约
1.00。在某些实施方案中，M可以是铁并且所述活性材料颗粒能够在X的范围从约O至约O. 8时形成稳定的固溶体。在某些实施方案中，M可以是铁并且所述活性材料颗粒能够在X的范围从约O至约O. 9时形成稳定的固溶体。在某些实施方案中，M可以是铁并且所述活性材料颗粒能够在X的范围从约O至约O. 95时形成稳定的固溶体。在某些实施方案中，所述电极还可以包括具有表面的集流体。在某些实施方案中， 所述电极可以包括两个或更多个层，每个层具有第一表面和第二表面，其中所述第一层的所述第一表面在所述集流体表面处与所述集流体电连通，并且其中所述第二层的所述第一表面与所述第一层的所述第二表面电连通且离子连通。在某些实施方案中，所述第一层可以包括平均比所述第二层小的活性材料颗粒。在某些实施方案中，所述第一层包括平均比所述第二层少的导电颗粒。在某些实施方案中，所述层可以是划定电极的具有不同的功能性质的两个区域的界线的假想边界。在某些实施方案中，所述电极可以包括X维度、y维度和z维度，并且至少一个层在X维度、y维度和Z维度 中的一个或组合中延伸。在某些实施方案中，所述不同的层或区域平行于由X维度和I维度界定的平面延伸。在某些实施方案中，所述不同的层或区域横贯所述z维度。在某些实施方案中，所述层中的至少一个可以具有基本上平行于所述集流体的所述表面中的一个而延伸的边界，或所述层可以具有基本上垂直于所述集流体的所述表面而延伸的边界，或两者。在某些情况下，所述边界是假想的。在某些实施方案中，至少两个相邻的层能够在离层力被施加时被胶带离层(tape delaminate)。在某些实施方案中，至少两个相邻的层不能够在胶带离层力被施加时被离层。在某些实施方案中，所述电极可以是单块的结构，或所述电极可以不是单块的。在某些实施方案中，“单块的”被定义为不具有可辨别的边界。在某些实施方案中，“单块的” 被定义为以前具有可辨别的边界、层和/或区域的结构，然而可辨别的边界、层和/或区域已经合并、熔合、溶剂焊接、捆绑、粘合和/或成为与结构一体化作为整体。
在某些实施方案中，可以具有在两个相邻的层之间的至少一个导电层，并且所述导电层可以包括多个导电颗粒，所述导电颗粒可以包括以下中的一个或组合巴基球；富勒烯；碳；炭黑；科琴碳黑；碳纳米结构；碳纳米管；碳纳米球；碳纤维；石墨；石墨烯；石墨片；石墨纳米颗粒；以及马铃薯石墨。在某些实施方案中，所述导电层可以包括以下的厚度约 O. 01 μ m ;或约 O. 02 μ m ;或约 O. 03 μ m ;或约 O. 04 μ m ;或约 O. 05 μ m ;或约 O. 06 μ m ; 或约 O. 07 μ m ;或约 O. 08 μ m ;或约 O. 09 ；0. I μ m ;或约 O. 2 μ m ;或约 O. 3 μ m ;或约 O. 4 μ m ; 或约O. 5 μ m ;或约O. 6 μ m ;或约O. 7 μ m ;或约O. 8 μ m ;或约O. 9 μ m ;或约I μ m ;或约2 μ m ; 或约3 μ m ;或约4 μ m ;或约5 μ m ;或约6 μ m ;或约7 μ m ;或约8 μ m ;或约9 μ m ;或约10 μ m ; 或约11 μ m;或约12 μ m;或约13 μ m;或约14 μ m;或约15 μ m;或约16 μ m;或约17μπι;或约18 μ m ;或约19 μ m ;或约20 μ m。在某些实施方案中，本发明提供电极，包括电极基质，其包括在其中的至少一个功能梯度，所述电极基质包括能够可逆地储存离子的活性材料颗粒；以及导电颗粒。在某些实施方案中，所述功能梯度是选自由以下组成的组的梯度颗粒尺寸梯度；颗粒组成梯度； 颗粒浓度梯度；电子电导率梯度；离子渗透率梯度；离子储存容量梯度；孔隙度梯度；以及密度梯度。在某些实施方案中，所述功能梯度可以是多个功能梯度，其中所述多个功能梯度中的每个可以包括以下中的一个或组合颗粒尺寸梯度；颗粒组成梯度；颗粒浓度梯度；电子电导率梯度；离子渗透率梯度；离子储存容量梯度；孔隙度梯度；以及密度梯度。在某些实施方案中，所述多个功能梯度中的至少一个可以与至少一个其他多个功能梯度不同。在某些实施方案中，所述功能梯度可以在空间上被组织，并且所述空间组织可以是关于选自X 维度、y维度或z维度的维度中的一个维度或组合的，所述空间组织可以是关于两个或更多个维度的组合的。在某些实施方案中，所述功能梯度能够由多项式函数或多项式函数的组合以数学方式表示，所述多项式函数的组合可以包括并且可以不限于一次多项式函数；二次多项式函数；三次多项式函数；四次多项式函数；五次多项式函数；六次多项式函数；七次多项式函数；八次多项式函数；九次多项式函数；或十次多项式函数。在某些实施方案中，所述功能梯度可以是由数学公式V/= f,L f表示的浓
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度梯度。在某些实施方案中，所述功能梯度可以具有以下中的一个或组合线性的变化曲线、常用对数的变化曲线、自然对数的变化曲线、钟形的变化曲线、单模态的变化曲线 (mono-modal profile)、双模态的变化曲线、连续的变化曲线、不连续的变化曲线。所述不连续的变化曲线可以被一个或多个缺口中断，所述缺口可以相应于所述梯度中仅存在所述导电颗粒的一个或多个区域。在某些实施方案中，所述缺口可以相应于所述梯度中活性材料颗粒和导电颗粒两者都存在或活性材料颗粒和导电颗粒都不存在的一个或多个区域。在某些实施方案中，所述缺口相应于所述电极基质中的由除去形成空穴的颗粒而产生的空穴。在某些实施方案中，所述缺口相应于通过首先通过放置在高于环境的气体压力下使所述涂覆悬浮液饱和并且在小于所述高于环境的气体压力的气体压力涂覆所述电极载体和/ 或在真空下涂覆所述电极载体被弓I入所述电极基质中的空穴。在另一个方面，本发明提供用于制造电极的方法，包括提供具有表面的电极载体；以及，在所述电极载体表面上形成电极基质，所述电极基质包括活性材料颗粒，其能够可逆地储存离子；以及导电颗粒，其中所述电极基质具有在其中形成的功能梯度。在某些实施方案中，所述功能梯度可以是梯度或梯度的组合，包括但不限于组成的梯度；结构的梯度；以及组织的梯度，或在某些情况下，其任何组合。在某些实施方案中，所述功能梯度垂直于所述电极载体的所述表面地布置在所述电极基质内，或所述功能梯度近似垂直于所述电极载体的所述表面地布置在所述电极基质内，或所述功能梯度不垂直于所述电极载体的所述表面地布置在所述电极基质内，或所述功能梯度平行于所述电极载体的所述表面地布置在所述电极基质内。在某些实施方案中， 所述组成的梯度是其中所述活性材料颗粒沿着所述组成的梯度以每单位体积的所述电极基质变化的浓度被分布的梯度，优选地其中所述活性材料颗粒浓度相对于所述组成的梯度成比例地减小，或优选地所述组成的梯度是其中所述导电颗粒沿着所述组成的梯度以每单位体积的所述电极基质变化的浓度被分布的梯度。
在某些优选的实施方案中，所述电极基质还可以包含聚合物粘合剂，并且其中所述组成的梯度是其中所述粘合剂聚合物沿着所述组成的梯度以每单位体积的所述电极基质变化的浓度被分布的梯度。在某些实施方案中，所述功能梯度是结构的梯度并且所述活性材料颗粒具有尺寸范围从约Inm至约30 μ m的横截面尺寸，并且所述活性材料颗粒根据所述横截面尺寸沿着所述功能梯度被分布。在另一个方面，本发明提供用于制造电池组电极的方法，包括以下步骤提供具有表面的电极载体；将第一层施用在所述载体表面上，所述第一电极层具有第一表面和第二表面，其中所述第一层的第一表面和所述电极载体表面在彼此之间形成导电界面；施用具有第一表面和第二表面的第二层，所述第二层的第一表面和所述第一层的第二表面在彼此之间形成导电的且离子传导的界面，其中所述第一层和所述第二层的功能彼此不同。在另一个方面，本发明提供用于制造电池组电极的方法，包括以下步骤提供具有表面的电极载体；在所述电极载体的所述表面上形成电极基质，所述电极基质包括活性材料颗粒，所述活性材料颗粒能够可逆地储存离子；以及导电颗粒，其中所述电极基质具有在其中的梯度。在某些实施方案中，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电极载体的所述表面延伸。在某些实施方案中，所述电极基质可以被无缝地形成。在某些实施方案中，所述梯度可以是连续的或所述梯度是不连续的，或所述梯度可以具有连续的部分和不连续的其他部分。在某些实施方案中，所述电极基质可以通过喷雾、电喷雾、粉末涂覆被形成，或所述电极基质可以通过铸造或电镀或电泳沉积被形成，或所述电极基质可以通过上文提到的组合方式被形成。在某些实施方案中，所述模态的组合包括电泳沉积和喷雾。在某些实施方案中，所述电极基质可以通过挤出或共挤出或多次挤出或浸涂被形成，或使用刮刀被形成， 或使用狭缝模具(slot die)被形成，和/或其组合。在某些实施方案中，所述第一层和所述第二层的所述活性材料颗粒的平均尺寸可以不同，或其中所述第一层和所述第二层每个包括不同的量的所述导电颗粒，或两者的组
口 ο在某些实施方案中，所述电极基质还可以包括聚合物粘合剂。在某些实施方案中， 所述聚合物粘合剂可以选自包括以下的组包含选自由以下组成的组的聚合物的聚合物粘合剂阿拉伯胶；丙烯酸类；聚丙烯酸醋酸乙烯酯(polyvinyl acetate acrylate);丙烯酸盐；丙烯腈/ 丁二烯/苯乙烯共聚物；羧甲基纤维素；丁腈橡胶(NBR);琼脂糖；醛聚合物； 藻酸盐；丁基橡胶；羧甲基纤维素；角叉菜胶；酪蛋白；三元乙丙橡胶(EPDM);乙烯-乙烯醇共聚物；聚乙烯醇(EVA);聚醋酸乙烯酯(PVA);明胶；瓜尔胶；羟甲基纤维素；羟乙基纤维素；羟乙基甲基纤维素；羟丙基纤维素(HPC);异丁烯-马来酸酐共聚物；乙烯-马来酸酐共聚物；果胶；聚二氯乙烯；聚二氟乙烯；乙烯-乙酸乙烯共聚物；乙烯氯乙烯；双马来亚酰胺；丁二烯/丙烯 腈；乙烯丙烯酸；环氧化物；三聚氰胺/甲醛；酚类；聚碳酸酯；聚乙烯； 聚酯；聚酰亚胺；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 -己内酯)(PLL);聚酰亚胺;聚乙烯(PE);聚环氧乙烷(PEO);聚乙交酯(PGA)； 聚丙交酯；聚环氧丙烷(PPO);聚丙烯(PP);聚氨酯；聚乙烯醇；氯丁橡胶；聚异丁烯(PIB)； 淀粉；苯乙烯/丙烯腈/苯乙烯(SIS)嵌段共聚物；丁苯橡胶(SBR);苯乙烯/ 丁二烯/苯乙烯(SBS)嵌段共聚物；苯乙烯-马来酸酐共聚物；黄芪胶；尿素/甲醛；和/或氨基甲酸酯；以及，黄原酸胶。在某些实施方案中，所述第一层和所述第二层每个包括不同的量的所述聚合物粘合剂。在某些实施方案中，所述第一层可以具有平均厚度或两个或更多个平均厚度的范围，所述厚度是约Ιμ ;或约2μ ;或约3μ ;或约4μ ;或约5μ ;或约6μ ;或约 7 μ m 8 μ m 9 μ m 10 μ m Ilym 12 μ m 13 μ m 14 μ m ； 或约15 μ m ;或约16 μ m ;或约17 μ m ;或约18 μ m ;或约19 μ m ;或约20 μ m ;或约21 μ m ;或约22μ ;或约23μ ;或约24μ ;或约25μ ;或约26μ ;或约27μ ;或约28μ ;或约39μ ;或约30μ ;或约31 μ ;或约32μ ;或约33μ ;或约34μ ;或约35μ ;或约36μ ;或约37μ ;或约38μ ;或约39μ ;或约40μ ;或约41 μ ;或约42μ ;或约43 μ m ;或约44 μ m ;或约45 μ m ;或约46 μ m ;或约47 μ m ;或约48 μ m ;或约49 μ m ;或约50 μ m ;或约51 μ m ;或约52 μ m ;或约53 μ m ;或约54 μ m ;或约55 μ m ;或约56 μ m ;或约57μπι;或约58μπι ;或约59μπι ;或约60μπι;或约61 μπι ;或约62μπι;或约63μπι;或约64μ ;或约65μ ;或约66μ ;或约67μ ;或约68μ ;或约69μ ;或约70μ ;或约71 μ ;或约72μ ;或约73μ ;或约74μ ;或约75μ ;或约76μ ;或约77μ ;或约78μ ;或约79μ ;或约80μ ;或约81 μ ;或约82μ ;或约83μ ;或约84μ ;或约85μ ;或约86μ ;或约87μ ;或约88μ ;或约89μ ;或约90μ ;或约91μ ;或约92μ ;或约93μ ;或约94μ ;或约95μ ;或约96μ ;或约97μ ;或约98μ ;或约
99μ m;或约 100 μ m;或约 101 μπι;或约 102 μπι;或约 103 μπι;或约 104 μπι;或约 105 μ m ; 或约106 μ m ;或约107 μ m ;或约108 μ m ;或约109 μ m ;或约IlOym ;或约112 μ m ;或约 113 μ m ;或约 114 μ m ;或约 115 μ m ;或约 116 μ m ;或约 117 μ m ;或约 118 μ m ;或约 119μπι; 或约120 μ m;或约121 μ m;或约122 μπι;或约123 μπι;或约124μπι;或约125 μπι;或约 126 μ m ;或约 127 μ m ;或约 128 μ m ;或约 139 μ m ;或约 130 μ m ;或约 131 μ m ;或约 132 μ m ; 或约133 μ m ;或约134μπι ;或约135 μ m ;或约136 μ m ;或约137 μ m ;或约138 μ m ;或约 139μ m ;或约 140 μ m ;或约 141 μ m ;或约 142 μ m ;或约 143 μ m ;或约 144 μ m ;或约 145 μ m ; 或约146 μ m;或约147 μ m;或约148 μπι;或约149 μπι;或约150 μπι;或约151 μπι;或约 152 μ m ;或约 153 μ m ;或约 154 μ m ;或约 155 μ m ;或约 156 μ m ;或约 157 μ m ;或约 158 μ m ； 或约159 μ m;或约160 μ m;或约161 μπι;或约162 μπι;或约163 μπι;或约164μπι;或约 165 μ m ;或约 166 μ m ;或约 167 μ m ;或约 168 μ m ;或约 169 μ m ;或约 170 μ m ;或约 171 μ m ; 或约172 μ m ;或约173 μ m ;或约174 μ m ;或约175 μ m ;或约176 μ m ;或约177 μ m ;或约 178 μ m ;或约 179 μ m ;或约 180 μ m ;或约 181 μ m ;或约 182 μ m ;或约 183 μ m ;或约 184 μ m ; 或约185 μ m ;或约186 μ m ;或约187 μ m ;或约188 μ m ;或约189 μ m ;或约190 μ m ;或约 191 μ m ;或约 192 μ m ;或约 193 μ m ;或约 194 μ m ;或约 195 μ m ;或约 196 μ m ;或约 197 μ m ; 或约198 μ m;或约199 μ m;或约200 μπι;或约201 μπι;或约202 μπι;或约203 μπι;或约 204 μ m ;或约 205 μ m ;或约 206 μ m ;或约 207 μ m ;或约 208 μ m ;或约 209 μ m ;或约 210 μ m ; 或约211 μ m ;或约212 μ m ;或约213 μ m ;或约214μπι ;或约215 μ m ;或约216 μ m ;或约 217 μ m ;或约 218 μ m ;或约 219 μ m ;或约 220 μ m ;或约 22μπι;或约 222 μ m ;或约 223 μ m ; 或约224 μ m ;或约225 μ m ;或约226 μ m ;或约227 μ m ;或约228 μ m ;或约239 μ m ;或约 230 μ m ;或约 231 μ m ;或约 232 μ m ;或约 233 μ m ;或约 234 μ m ;或约 235 μ m ;或约 236 μ m ; 或约237 μ m ;或约238 μ m ;或约239 μ m ;或约240 μ m ;或约241 μπι ;或约242 μ m ;或约 243 μ m ;或约 244 μ m ;或约 245 μ m ;或约 246 μ m ;或约 247 μ m ;或约 248 μ m ;或约 249 μ m ; 或约250 μ m ;或约251 μ m ;或约252 μ m ;或约253 μ m ;或约254μπι;或约255 μ m ;或约 256 μ m ;或约 257 μ m ;或约 258 μ m ;或约 259 μ m ;或约 260 μ m ;或约 261 μ m ;或约 262 μ m ； 或约263 μ m ;或约264μπι ;或约265 μ m ;或约266 μ m ;或约267 μ m ;或约268 μ m ;或约 269 μ m ;或约 270 μ m ;或约 271 μ m ;或约 272 μ m ;或约 273 μ m ;或约 274 μ m ;或约 275 μ m ; 或约276 μ m ;或约277 μ m ;或约278 μ m ;或约279 μ m ;或约280 μ m ;或约281 μπι;或约 282 μ m ;或约 283 μ m ;或约 284 μ m ;或约 285 μ m ;或约 286 μ m ;或约 287 μ m ;或约 288 μ m ; 或约289 μ m ;或约290 μ m ;或约291 μπι;或约292 μ m ;或约293 μ m ;或约294μπι;或约
295μ m ;或约 296 μ m ;或约 297 μ m ;或约 298 μ m ;或约 299 μ m ;或约 300 μ m。在某些实施方案中，所述第一层可以具有范围在以下的平均厚度或厚度的组合 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 ； 或约40 μ m至约50 μ m ;或约50 μ m至约60 μ m ;或约60 μ m至约70 μ m ;或约70 μ m至约 80 μ m ;或约80 μ m至约90 μ m ;或约90 μ m至约100 μ m ;或约100 μ m至约110 μ m ;或约 110 μ m至约120 μ m ;或约120 μ m至约130 μ m ;或约130 μ m至约140 μ m ;或约140 μ m至约150 μ m ;或约150 μ m至约160 μ m ;或约160 μ m至约170 μ m ;或约170 μ m至约180 μ m ;或约180 μ m至约190 μ m ;或约190 μ m至约200 μ m ;或约5 μ m至约10 μ m ;或约10 μ m至约 15 μ m ； 15 μ m 20 μ m ； 20 μ m 25 μ m ； 25 μ m 30 μ m ； 30 μ m 至约35 μ m ;或约35 μ m至约40 μ m ;或约40 μ m至约45 μ m ;或约45 μ m至约50 μ m ;或约 50 μ m 55 μ m ； 55 μ m 60 μ m ；60 μ m 65 μ m ； 65 μ m 70 μ m ； 或约70 μ m至约75 μ m ;或约75 μ m至约80 μ m ;或约80 μ m至约85 μ m ;或约85 μ m至约 90 μ m ;或约90 μ m至约95 μ m ;或约95 μ m至约100 μ m ;或约100 μ m至约105 μ m ;或约 105 μ m至约110 μ m ;或约110 μ m至约115 μ m ;或约115 μ m至约120 μ m ;或约120 μ m至约 125 μ m ;或约125 μ m至约130 μ m ;或约130 μ m至约135 μ m ;或约135 μ m至约140 μ m ;或约 140 μ m至约145 μ m ;或约145 μ m至约150 μ m ;或约150 μ m至约155 μ m ;或约155 μ m至约 160 μ m ;或约160 μ m至约165 μ m ;或约165 μ m至约170 μ m ;或约170 μ m至约175 μ m ;或约 175 μ m至约180 μ m ;或约185 μ m至约190 μ m ;或约190 μ m至约195 μ m ;或约195 μ m至约 200 μ m ； O μ m 50 μ m ； 10 μ m 60 μ m ； 20 μ m 70 μ m ； 30 μ m 至约80 μ m ;或约40 μ m至约90 μ m ;或约50 μ m至约100 μ m ;或约60 μ m至约110 μ m ;或约70 μ m至约120 μ m ;或约80 μ m至约130 μ m ;或约90 μ m至约140 μ m ;或约100 μ m至约 150 μ m ;或约110 μ m至约160 μ m ;或约120 μ m至约170 μ m ;或约130 μ m至约180 μ m ;或约140 μ m至约190 μ m ;或约150 μ m至约200 μ m ;或约160 μ m至约210 μ m ;或约170 μ m 至约220 μ m ;或约180 μ m至约230 μ m ;或约190 μ m至约240 μ m。
在某些实施方案中，所述离子可以是锂离子。在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以包括是以下中的一个或组合的硫族元素化合物FeS2 ；TiS2 ；MoS2 ；V203 ；V205 ;V6013、 Mn02。在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以包含复合锂氧化物，其中所述复合锂氧化物可以包括以下中的一个或组合LiCo02 ；LiFeP04 ；LiNi02 ;LiMn02 ;以及LiMn204。在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以包含LixNyMhO2，其中M包括金属，例如但不限于过渡金属；钛；fL ;铬M ;铁；钴；镍；铜；锌；以及招，并且该X和y可以具有以下的值0· 05 ^ X ^ I. 10,0. 5 ^ y ^ I. O。在某些实施方案中，所述活性材料包括具有式LihMxFePO4的材料，其中M是选自由以下组成的组的掺杂剂钛；银；铬；猛；铁；钴；镍；铜；锌；错；银；钥；银；以及，鹤，并且，其中X是选自以下的组的数字约O. 00 ;约0. 01 ;约0. 02 ;约0. 03 ;约O. 04 ;约O. 05 ； 约 O. 06 ;约 O. 07 ;约 O. 08 ;约 O. 09 ;约 O. 10 ;约 O. 11 ;约 O. 12 ;约 O. 13 ;约 O. 14 ;约 O. 15 ； 约 O. 16 ;约 O. 17 ;约 O. 18 ;约 O. 19 ;约 O. 20 ;约 O. 21 ;约 O. 22 ;约 O. 23 ;约 O. 24 ;约 O. 25 ； 约 O. 26 ;约 O. 27 ;约 O. 28 ;约 O. 29 ;约 O. 30 ;约 O. 31 ;约 O. 32 ;约 O. 33 ;约 O. 34 ;约 O. 35 ； 约 O. 36 ;约 O. 37 ;约 O. 38 ;约 O. 39 ;约 O. 40 ;约 O. 41 ;约 O. 42 ;约 O. 43 ;约 O. 44 ;约 O. 45 ； 约 O. 46 ;约 O. 47 ;约 O. 48 ;约 O. 49 ;约 O. 50 ;约 O. 51 ;约 O. 52 ;约 O. 53 ;约 O. 54 ;约 O. 55 ； 约 O. 56 ;约 O. 57 ;约 O. 58 ;约 O. 59 ;约 O. 60 ;约 O. 61 ;约 O. 62 ;约 O. 63 ;约 O. 64 ;约 O. 65 ； 约 O. 66 ;约 O. 67 ;约 O. 68 ;约 O. 69 ;约 O. 70 ;约 O. 71 ;约 O. 72 ;约 O. 73 ;约 O. 74 ;约 O. 75 ； 约 O. 76 ;约 O. 77 ;约 O. 78 ;约 O. 79 ;约 O. 80 ;约 O. 81 ;约 O. 82 ;约 O. 83 ;约 O. 84 ;约 O. 85 ； 约 O. 86 ;约 O. 87 ;约 O. 88 ;约 O. 89 ;约 O. 90 ;约 O. 91 ;约 O. 92 ;约 O. 93 ;约 O. 94 ;约 O. 95 ； 约 O. 96 ;约 O. 97 ;约 O. 98 ;约 O. 99 ;以及，约 I. 00。在某些实施方案中，所述活性材料可以包括具有式LihMxFePO4的材料，其中M是选自以下的组的金属或金属的组合钛；fL ;铬M ;铁；钴；镍；铜；锌；错；银；钥；银；以及，钨，并且，其中X是选自由以下组成的组的数字范围约O. OO至约O. 01 ;约O. 00至约 O. 02 ;约 O. 00 至约 O. 03 ;约 O. 00 至约 O. 04 ;约 O. 00 至约 O. 05 ;约 O. 00 至约 O. 06 ;约 O. 00 至约O. 07 ;约O. 00至约O. 08 ;约O. 00至约O. 09 ;约O. 00至约O. 10 ;约O. 00至约O. 11 ； 约O. 00至约O. 12 ;约O. 00至约O. 13 ;约O. 00至约O. 14 ;约O. 00至约O. 15 ;约O. 00至约 O. 16 ;约 O. 00 至约 O. 17 ;约 O. 00 至约 O. 18 ;约 O. 00 至约 O. 19 ;约 O. 00 至约 O. 20 ;约 O. 00 至约O. 21 ;约O. 00至约O. 22 ;约O. 00至约O. 23 ;约O. 00至约O. 24 ;约O. 00至约O. 25 ； 约O. 00至约O. 26 ;约O. 00至约O. 27 ;约O. 00至约O. 28 ;约O. 00至约O. 29 ;约O. 00至约 O. 30 ;约 O. 00 至约 O. 31 ;约 O. 00 至约 O. 32 ;约 O. 00 至约 O. 33 ;约 O. 00 至约 O. 34 ;约 O. 00 至约O. 35 ;约O. 00至约O. 36 ;约O. 00至约O. 37 ;约O. 00至约O. 38 ;约O. 00至约O. 39 ； 约O. 00至约O. 40 ;约O. 00至约O. 41 ;约O. 00至约O. 42 ;约O. 00至约O. 43 ;约O. 00至约 O. 44 ;约 O. 00 至约 O. 45 ;约 O. 00 至约 O. 46 ;约 O. 00 至约 O. 47 ;约 O. 00 至约 O. 48 ;约 O. 00 至约O. 49 ;约O. 00至约O. 50 ;约O. 00至约O. 51 ;约O. 00至约O. 52 ;约O. 00至约O. 53 ； 约O. 00至约O. 54 ;约O. 00至约O. 55 ;约O. 00至约O. 56 ;约O. 00至约O. 57 ;约O. 00至约 O. 58 ;约 O. 00 至约 O. 59 ;约 O. 00 至约 O. 60 ;约 O. 00 至约 O. 61 ;约 O. 00 至约 O. 62 ;约 O. 00 至约O. 63 ;约O. 00至约O. 64 ;约O. 00至约O. 65 ;约O. 00至约O. 66 ;约O. 00至约O. 67 ； 约O. 00至约O. 68 ;约O. 00至约O. 69 ;约O. 00至约O. 70 ;约O. 00至约O. 71 ;约O. 00至约 O. 72 ;约 O. 00 至约 O. 73 ;约 O. 00 至约 O. 74 ;约 O. 00 至约 O. 75 ;约 O. 00 至约 O. 76 ;约 O. 00 至约O. 77 ;约O. 00至约O. 78 ;约O. 00至约O. 79 ;约O. 00至约O. 80 ;约O. 00至约O. 81 ； 约O. 00至约O. 82 ;约O. 00至约O. 83 ;约O. 00至约O. 84 ;约O. 00至约O. 85 ;约O. 00至约 O. 86 ;约 O. 00 至约 O. 87 ;约 O. 00 至约 O. 88 ;约 O. 00 至约 O. 89 ;约 O. 00 至约 O. 90 ;约 O. 00 至约O. 91 ;约O. 00至约O. 92 ;约O. 00至约O. 93 ;约O. 00至约O. 94 ;约O. 00至约O. 95 ； 约O. 00至约O. 96 ;约O. 00至约O. 97 ;约O. 00至约O. 98 ;约O. 00至约O. 99 ;约O. 00至约 O. 10 ;约 O. 10 至约 O. 11 ;约 O. 10 至约 O. 12 ;约 O. 10 至约 O. 13 ;约 O. 10 至约 O. 14 ;约 O. 10 至约O. 15 ;约O. 10至约O. 16 ;约O. 10至约O. 17 ;约O. 10至约O. 18 ;约O. 10至约O. 19 ； 约O. 10至约O. 20 ;约O. 10至约O. 21 ;约O. 10至约O. 22 ;约O. 10至约O. 23 ;约O. 10至约 O. 24 ;约 O. 10 至约 O. 25 ;约 O. 10 至约 O. 26 ;约 O. 10 至约 O. 27 ;约 O. 10 至约 O. 28 ;约 O. 10 至约O. 29 ;约O. 10至约O. 30 ;约O. 10至约O. 31 ;约O. 10至约O. 32 ;约O. 10至约O. 33 ； 约O. 10至约O. 34 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40至约O. 71 ;约O. 40至约O. 72 ;约O. 40至约O. 73 ;约O. 40至约O. 74 ； 约O. 40至约O. 75 ;约O. 40至约O. 76 ;约O. 40至约O. 77 ;约O. 40至约O. 78 ;约O. 40至约 O. 79 ;约 O. 40 至约 O. 80 ;约 O. 40 至约 O. 81 ;约 O. 40 至约 O. 82 ;约 O. 40 至约 O. 83 ;约 O. 40 至约O. 84 ;约O. 40至约O. 85 ;约O. 40至约O. 86 ;约O. 40至约O. 87 ;约O. 40至约O. 88 ； 约O. 40至约O. 89 ;约O. 40至约O. 90 ;约O. 40至约O. 91 ;约O. 40至约O. 92 ;约O. 40至约 O. 93 ;约 O. 40 至约 O. 94 ;约 O. 40 至约 O. 95 ;约 O. 40 至约 O. 96 ;约 O. 40 至约 O. 97 ;约 O. 40 至约O. 98 ;约O. 40至约O. 99 ;约O. 40至约I. 00 ;约O. 50至约O. 51 ;约O. 50至约O. 52 ； 约O. 50至约O. 53 ;约O. 50至约O. 54 ;约O. 50至约O. 55 ;约O. 50至约O. 56 ;约O. 50至约 O. 57 ;约 O. 50 至约 O. 58 ;约 O. 50 至约 O. 59 ;约 O. 50 至约 O. 60 ;约 O. 50 至约 O. 61 ;约 O. 50 至约O. 62 ;约O. 50至约O. 63 ;约O. 50至约O. 64 ;约O. 50至约O. 65 ;约O. 50至约O. 66 ； 约O. 50至约O. 67 ;约O. 50至约O. 68 ;约O. 50至约O. 69 ;约O. 50至约O. 70 ;约O. 50至约 O. 71 ;约 O. 50 至约 O. 72 ;约 O. 50 至约 O. 73 ;约 O. 50 至约 O. 74 ;约 O. 50 至约 O. 75 ;约 O. 50 至约O. 76 ;约O. 50至约O. 77 ;约O. 50至约O. 78 ;约O. 50至约O. 79 ;约O. 50至约O. 80 ； 约O. 50至约O. 81 ;约O. 50至约O. 82 ;约O. 50至约O. 83 ;约O. 50至约O. 84 ;约O. 50至约
O.85 ;约 O. 50 至约 O. 86 ;约 O. 50 至约 O. 87 ;约 O. 50 至约 O. 88 ;约 O. 50 至约 O. 89 ;约 O. 50 至约O. 90 ;约O. 50至约O. 91 ;约O. 50至约O. 92 ;约O. 50至约O. 93 ;约O. 50至约O. 94 ； 约O. 50至约O. 95 ;约O. 50至约O. 96 ;约O. 50至约O. 97 ;约O. 50至约O. 98 ;约O. 50至约 O. 99 ;约 O. 50 至约 I. 00 ;约 O. 60 至约 O. 61 ;约 O. 60 至约 O. 62 ;约 O. 60 至约 O. 63 ;约 O. 60 至约O. 64 ;约O. 60至约O. 65 ;约O. 60至约O. 66 ;约O. 60至约O. 67 ;约O. 60至约O. 68 ； 约O. 60至约O. 69 ;约O. 60至约O. 70 ;约O. 60至约O. 71 ;约O. 60至约O. 72 ;约O. 60至约 O. 73 ;约 O. 60 至约 O. 74 ;约 O. 60 至约 O. 75 ;约 O. 60 至约 O. 76 ;约 O. 60 至约 O. 77 ;约 O. 60 至约O. 78 ;约O. 60至约O. 79 ;约O. 60至约O. 80 ;约O. 60至约O. 81 ;约O. 60至约O. 82 ； 约O. 60至约O. 83 ;约O. 60至约O. 84 ;约O. 60至约O. 85 ;约O. 60至约O. 86 ;约O. 60至约 O. 87 ;约 O. 60 至约 O. 88 ;约 O. 60 至约 O. 89 ;约 O. 60 至约 O. 90 ;约 O. 60 至约 O. 91 ;约 O. 60 至约O. 92 ;约O. 60至约O. 93 ;约O. 60至约O. 94 ;约O. 60至约O. 95 ;约O. 60至约O. 96 ； 约O. 60至约O. 97 ;约O. 60至约O. 98 ;约O. 60至约O. 99 ;约O. 60至约I. 00 ;约O. 70至约 O. 71 ;约 O. 70 至约 O. 72 ;约 O. 70 至约 O. 73 ;约 O. 70 至约 O. 74 ;约 O. 70 至约 O. 75 ;约 O. 70 至约O. 76 ;约O. 70至约O. 77 ;约O. 70至约O. 78 ;约O. 70至约O. 79 ;约O. 70至约O. 80 ； 约O. 70至约O. 81 ;约O. 70至约O. 82 ;约O. 70至约O. 83 ;约O. 70至约O. 84 ;约O. 70至约 O. 85 ;约 O. 70 至约 O. 86 ;约 O. 70 至约 O. 87 ;约 O. 70 至约 O. 88 ;约 O. 70 至约 O. 89 ;约 O. 70 至约O. 90 ;约O. 70至约O. 91 ;约O. 70至约O. 92 ;约O. 70至约O. 93 ;约O. 70至约O. 94 ； 约O. 70至约O. 95 ;约O. 70至约O. 96 ;约O. 70至约O. 97 ;约O. 70至约O. 98 ;约O. 70至约 O. 99 ;约 O. 70 至约 I. 00 ;约 O. 80 至约 O. 80 ;约 O. 80 至约 O. 81 ;约 O. 80 至约 O. 82 ;约 O. 80 至约O. 83 ;约O. 80至约O. 84 ;约O. 80至约O. 85 ;约O. 80至约O. 86 ;约O. 80至约O. 87 ； 约O. 80至约O. 88 ;约O. 80至约O. 89 ;约O. 80至约O. 90 ;约O. 80至约O. 91 ;约O. 80至约 O. 92 ;约 O. 80 至约 O. 93 ;约 O. 80 至约 O. 94 ;约 O. 80 至约 O. 95 ;约 O. 80 至约 O. 96 ;约 O. 80至约O. 97 ;约O. 80至约O. 98 ;约O. 80至约O. 99 ;约O. 80至约I. 00 ;约O. 90至约O. 91 ； 约O. 90至约O. 92 ;约O. 90至约O. 93 ;约O. 90至约O. 94 ;约O. 90至约O. 95 ;约O. 90至约 O. 96 ;约O. 90至约O. 97 ;约O. 90至约O. 98 ;约O. 90至约O. 99 ;以及，约O. 90至约I. 00。在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以包括选自以下的组的材料或材料的组合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在某些实施方案中，所述层可以被无缝地接合并且其中所述层可以或可以不具有在其之间的可辨别的边界。在某些实施方案中，所述电极基质可以包括数量为任何量或选自以下的组的量的多个层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。
在某些实施方案中，所述多个层可以在包括导电颗粒的层与包括导电颗粒和活性材料颗粒的层之间交替。在某些实施方案中，所述导电颗粒可以包含选自以下的组的一个或多个材料碳、 炭黑、科琴碳黑；热解碳；浙青焦炭；针状焦；石油焦；石墨；玻璃碳；有机大分子化合物燃烧产物；碳纤维；碳纳米管；碳纳米球；碳纳米钟；多壁碳纳米管；单壁碳纳米管；以及活性碳。在另一个方面，本发明提供包括本发明的所述电极的电池。在优选的实施方案中， 电池包括正极集流体、正极、隔板片材或层、负极、壳体，负极集流体，所述正极与所述正极集流体电连通，所述隔板层是在所述电池的操作电压范围内离子可渗透的和不导电的，负极集流体与负极电连通，壳体用于容纳之前提到的部件、溶剂和电解质盐，其中正极或负极或两者含有在其中的至少一个功能梯度。在某些实施方案中，所述隔板选自包括但不限于通过例如但不限于干法或湿法制造的微多孔膜的材料。两个过程都包括生产薄膜的挤出步骤以及采用一个或多个产生孔隙的取向步骤。在某些实施方案中，用于制造所述隔板的过程包括熔融的或可溶解的聚合物的使用并且还可以包括以下步骤挤出熔融的聚合物以形成膜，退火所述膜，并且伸展所述膜以产生孔隙。在本发明的其他实施方案中，所述过程包括混合可抽取的添加剂以形成热聚合物混合物或溶液，挤出所述热溶液以形成凝胶状的膜，并且将可溶解的添加剂从所述膜抽取出来以形成多孔结构以得到，在某些实施方案中，狭缝-孔隙微观结构。在又其他实施方案中，所述方法可以得到具有互相连接的球形的或椭圆形的孔隙的电极载体。在某些实施方案中，所述聚合物片材可以使用例如但不限于干燥铺设过程、润湿铺设过程、纺粘过程或熔喷过程被制造。上文提到的过程中的每个包括至少三个步骤形成织物织网，粘合所形成的织网以及后处理。在优选的实施方案中，所述织网形成和粘合在一个步骤中进行。在其他实施方案中，其可以在两个或更多个步骤中进行。在某些实施方案中，所述隔板是聚合物凝胶。
在某些实施方案中，所述隔板是聚合物凝胶电解质。在某些实施方案中，所述隔板具有具有选自以下的厚度范围的组的厚度范围的厚度约I μ m至约10 μ m ;或约10 μ m至约20 μ m ;或约20 μ m至约30 μ m ;或约30 μ m至约 40 μ m ;或约40 μ m至约50 μ m ;或约50 μ m至约60 μ m ;或约60 μ m至约70 μ m ;或约70 μ m 至约80 μ m ;或约80 μ m至约90 μ m ;或约90 μ m至约100 μ m ;或约100 μ m至约110 μ m ;或约110 μ m至约120 μ m ;或约120 μ m至约130 μ m ;或约130 μ m至约140 μ m ;或约140 μ m至约150 μ m ;或约150 μ m至约160 μ m ;或约160 μ m至约170 μ m ;或约170 μ m至约180 μ m ； 或约180 μ m至约190 μ m ;或约190 μ m至约200 μ m ;或约5 μ m至约10 μ m ;或约10 μ m至约 15 μ m ;或约15 μ m至约20 μ m ;或约20 μ m至约25 μ m ;或约25 μ m至约30 μ m ;或约30 μ m 至约35 μ m ;或约35 μ m至约40 μ m ;或约40 μ m至约45 μ m ;或约45 μ m至约50 μ m ;或约 50 μ m至约55 μ m ;或约55 μ m至约60 μ m ;或约60 μ m至约65 μ m ;或约65 μ m至约70 μ m ； 或约70 μ m至约75 μ m ;或约75 μ m至约80 μ m ;或约80 μ m至约85 μ m ;或约85 μ m至约 90 μ m ;或约90 μ m至约95 μ m ;或约95 μ m至约100 μ m ;或约100 μ m至约105 μ m ;或约 105 μ m至约110 μ m ;或约110 μ m至约115 μ m ;或约115 μ m至约120 μ m ;或约120 μ m至约 125 μ m ;或约125 μ m至约130 μ m ;或约130 μ m至约135 μ m ;或约135 μ m至约140 μ m ;或约 140μ m至约145 μ m ;或约145 μ m至约150 μ m ;或约150 μ m至约155 μ m ;或约155 μ m至约 160 μ m ;或约160 μ m至约165 μ m ;或约165 μ m至约170 μ m ;或约170 μ m至约175 μ m ;或约
175μ m至约180 μ m ;或约185 μ m至约190 μ m ;或约190 μ m至约195 μ m ;或约195 μ m至约 200 μ m ;或约O μ m至约50 μ m ;或约10 μ m至约60 μ m ;或约20 μ m至约70 μ m ;或约30 μ m 至约80 μ m ;或约40 μ m至约90 μ m ;或约50 μ m至约100 μ m ;或约60 μ m至约110 μ m ;或约70 μ m至约120 μ m ;或约80 μ m至约130 μ m ;或约90 μ m至约140 μ m ;或约100 μ m至约 150 μ m ;或约110 μ m至约160 μ m ;或约120 μ m至约170 μ m ;或约130 μ m至约180 μ m ;或约140 μ m至约190 μ m ;或约150 μ m至约200 μ m ;或约160 μ m至约210 μ m ;或约170 μ m 至约220 μ m ;或约180 μ m至约230 μ m ;或约190 μ m至约240 μ m。在某些实施方案中，所述隔板可以包括多个层或可以包括单个层。在所述多层实施方案中，每个层可以包括相同的材料或一个或多个层可以包括与其他层不同的材料。在另一个方面，本发明提供用于测试电池组电极的装置，包括第一片材阵列，其具有第一侧和第二侧并且包括不导电载体，其具有在所述片材阵列内成阵列的多个孔，每个孔从所述第一侧横贯至所述第二侧；以及，多个电极，其在所述第一片材阵列的所述第一侧上成阵列，所述电极每个包括电极载体，其包含导电材料，所述电极载体具有第一侧和第二侧；以及，电极，其被沉积在所述电极载体的第一侧上，所述电极中的每个包括活性材料颗粒，其能够可逆地储存离子；以及，导电颗粒，其中每个电极与所述片材阵列的其他电极是电隔离且离子隔离的。在某些实施方案中，所述装置可以包括第二片材阵列，其具有第一侧和第二侧并且包括不导电载体，其具有在所述片材阵列内成阵列的多个孔，每个孔从所述第一侧横贯至所述第二侧；以及，多个电极，其在所述第二片材阵列的所述第一侧上在位置上成阵列， 所述电极每个包括电极载体，其包含导电材料，所述电极载体具有第一侧和第二侧；以及，电极，其被沉积在所述电极载体的第一侧上，所述电极中的每个包括活性材料颗粒，其能够可逆地储存离子；以及，导电颗粒，其中每个电极被与所述片材阵列的其他电极是电隔离且离子隔离的。在某些实施方案中，所述装置还可以包括隔板阵列，其被布置在所述第一片材阵列和所述第二片材阵列之间，所述隔板阵列包括隔板阵列载体；多个隔板，所述隔板是离子可渗透的并且电子不可渗透的；其中所述多个隔板中的每个彼此是离子隔离且电隔离的，并且，其中所述第一片材阵列和所述第二片材阵列中的每个被布置为使得被沉积在每个片材阵列上的所述电极面向彼此，且来自所述隔板阵列的单个隔板被置于每个相对的电极之间，其中每个相对的电极载体、电极和相应的隔板形成电化学电池，每个电化学电池内具有一定体积的电解液，其中电压电势能够通过相应的电极载体孔来接触每个电极的第二表面而被施加于所述电极载体中的每个。在某些实施方案中，所述装置还可以包括第一电极触点阵列和第二电极触点阵列，每个触点阵列包括触点阵列基材，所述触点阵列基材具有第一表面和第二表面以及与其相关联的多个导电迹线，每个迹线通向所述电极触点阵列内的至少一个位置。在某些实施方案中，所述装置还可以包括多个电触点，每个电触点与相应的导电迹线电连通，所述多个电触点中的每个从所述电极触点阵列的所述第一表面突出，使得当所述片材阵列第二侧与所述电极触点阵列第一侧相关联时，所述电触点突出穿过所述片材阵列的所述孔中的一个以与在位置上对应于所述片材阵列中的所述位置的所述电极载体的所述第二侧电连通。在某些实施方案中，所述隔板具有范围从约IOym至约300μπι的厚度。在某些实施方案中，所述隔板具有范围从包括以下的厚度的组的厚度
在某些实施方案中，所述装置还可以包括第一载体板和第二载体板，所述载体板以所述第一电极触点阵列、所述第一片材阵列、所述隔板阵列、片材阵列和所述第二电极触点阵列的顺序从侧面与组件相接。在某些实施方案中，所述装置还可以包括与所述电极触点阵列的所述多个所述导电迹线电连通的自动化电池组电池测试器。在某些实施方案中，所述装置还可以包括与所述自动化电池组电池测试器通信的计算机化数据库，所述计算机化数据库被配置为获得、存储和操纵从所述自动化电池测试器采集的数据。在另一个方面，本发明提供用于测试电池组电极的方法，包括以下步骤提供电极的阵列，每个电极与其他电极是电隔离且离子隔离的；提供对电极的阵列，每个对电极与其他对电极是电隔离且离子隔离的；提供隔板的阵列，每个隔板与所述隔板的阵列的其他隔板是电隔离且离子隔离的；将所述电极的阵列粘合于所述对电极的阵列，且所述隔板的阵列在其之间，以形成电池组电池的阵列，每个电池组电池与所述电池组电池的阵列的其他电池组电池是电隔离且离子隔离的；提供与所述电池组电池的阵列的每个电极和对电极分立地电连通的自动化电池组电池测试器；以及，测试每个电池组电池，相继地或并行地，以及使用计算机化数据库收集数据。在另一个方面，本发明提供用于制造隔板阵列的方法，包括以下步骤提供隔板片材，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间是不导电的，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间是离子传导的；提供具有凸起形状的阵列图案的图案化模具(patterned die)，所述凸起形状具有至少一个壁；将所述图案化模具压靠住所述隔板片材的所述第一表面，以将所述凸起形状压印入所述隔板片材中；将所述图案化模具抽出远离所述隔板片材的所述第一表面， 其中凸起形状的所述阵列图案的图像被压印至所述隔板片材上。在某些实施方案中，所述图案化模具可以是热熔性压型熔模(hot melt pattern die)并且所述阵列图案的所述图像通过将所述阵列图案的所述图像熔融入所述隔板片材中得到，由此形成独立的隔板的阵列，每个独立的隔板与其他独立的隔板是电隔离且离子隔离的。在某些实施方案中，所述方法还可以包括提供第二图案化模具，所述第二图案化模具具有与所述第一图案化模具的凸起形状的阵列图案成镜像的凸起形状的阵列图案，其中当所述第一图案化模具和所述第二图案化模具与在其之间的所述隔板片材匹配时，来自所述第一图案化模具和所述第二图案化模具的凸起形状的所述图案匹配，而不会贯穿所述隔板片材。在某些实施方案中，所述方法可以提供所述第一图案化模具和所述第二图案化模具是热熔性压型熔模并且所述第一图案化模具和所述第二图案化模具的所述图像和所述镜像被压印入所述隔板片材中以形成独立的隔板的阵列，每个隔板与其他独立的隔板是电隔离且离子隔离的。在另一个方面，本发明提供用于形成多个电极的方法，所述方法包括以下步骤提供片材阵列，其具有第一侧和第二侧并且包括不导电载体，其具有在所述片材阵列内成阵列的多个孔，每个孔从所述第一侧横贯至所述第二侧；以及，多个电极载体，其在所述 片材阵列的所述第一侧上在位置上成阵列，所述电极每个包括包含导电材料的电极载体，所述电极载体具有第一侧和第二侧；将第一电极材料沉积在所述多个所述电极载体的第一个的所述第一侧上；将第二电极材料沉积在所述多个所述电极载体的第二个的所述第一侧上； 其中所述第一电极材料与所述第二电极材料不同。在某些实施方案中，所述多个所述电极载体的所述第一个可以包括被沉积在其上的多个层，其中所述多个层中的至少两个可以彼此不同。在某些实施方案中，所述多个电极的所述第一个可以包括具有在其中的至少一个功能梯度的电极，并且所述功能梯度可以在垂直于所述电极载体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电极载体的所述第一表面的方向延伸。在某些实施方案中，所述电极基质可以具有在选自由以下范围的百分数组成的组的范围的孔体积分数约1%至约10%;约1%至约5%;约5%至约10%;约10%至约15%; 约10%至约20% ;约15%至约20% ;约20%至约25% ;约20%至约30% ;约25%至约 30% ;约30%至约35% ;约30%至约40% ;约35%至约40% ;约40%至约45% ;约40%至约50% ;约45%至约50% ;约50%至约55% ;约50%至约60% ;约55%至约60% ;约60% 至约65% ;约60%至约70% ;约65%至约70% ;约70%至约75% ;约70%至约80% ;约 75%至约80% ;约80%至约85% ;约80%至约90% ;约85%至约90% ;约90%至约95% ； 约90%至约100% ;约95%至约100%。在另一个方面，本发明提供用于制造多个电极的方法，所述方法包括以下步骤提供多个电极材料悬 浮液，其中所述多个电极材料悬浮液中的至少两个是与彼此在至少一个功能属性上不同的；提供电极载体的阵列；将所述多个电极悬浮液中的每个沉积至所述电极载体的阵列的相应的电极载体上。在某些实施方案中，所述方法可以使所述沉积步骤包括自动化沉积。在某些实施方案中，所述方法可以包括喷雾沉积，优选地其中所述喷雾沉积由具有X，y平面关节能力 (plane articulation ability)的喷雾机器人进行。在某些实施方案中，所述喷雾机器人可以从所述多个电极材料悬浮液中自动地选择单个电极材料悬浮液。在某些实施方案中， 所述喷雾机器人可以在沉积不同的电极材料悬浮液之间自动地进行自清洁。在某些实施方案中，计算机控制器和数据库可以被用于控制所述自动化沉积并且用于跟踪被沉积在所述电极载体上的电极材料悬浮液的位置。在某些实施方案中，所述喷雾机器人还可以包括根据预选择的制剂表来混合电极材料悬浮液以形成不同的电极材料悬浮液的阵列的能力或具有能够根据预选择的制剂表混合电极材料悬浮液以形成不同的电极材料悬浮液的阵列的混合机器人。在某些实施方案中，所述沉积可以是由具有X，y平面关节能力的喷雾机器人进行的喷雾沉积。在某些实施方案中，所述喷雾机器人可以从所述多个电极材料悬浮液中自动地选择单个电极材料悬浮液。在某些实施方案中，所述喷雾机器人可以在沉积不同的电极材料悬浮液之间自动地进行自清洁。在某些实施方案中，所述方法还可以提供用于控制所述自动化沉积并且用于跟踪被沉积在所述电极载体上的电极材料悬浮液的位置和组成的计算机控制器和数据库。在另一个方面，本发明提供用于制造多个电极的喷雾机器人，所述方 法包括以下步骤提供多个电极材料悬浮液，其中所述多个电极材料悬浮液中的至少两个彼此的至少一个功能属性是不同的；提供电极载体的阵列；将所述多个电极悬浮液中的每个沉积至所述电极载体的阵列的相应的电极载体上。在某些实施方案中，所述沉积包括自动化沉积，优选地，所述沉积包括喷雾沉积，甚至更优选地，所述喷雾沉积被具有X，y平面关节能力的喷雾机器人进行。在某些实施方案中，所述喷雾机器人可以从所述多个电极材料悬浮液中自动地选择单个极材料悬浮液，所述喷雾机器人可以在沉积不同的电极材料悬浮液之间自动地进行自清洁。在高度优选的实施方案中，所述喷雾机器人包括用于控制所述自动化沉积并且用于跟踪被沉积在所述电极载体上的电极材料悬浮液的位置的计算机控制器和数据库。在某些实施方案中，所述喷雾机器人被与能够根据预选择的制剂表混合电极材料悬浮液以形成不同的电极材料悬浮液的阵列的混合机器人配合使用或具有作为能够根据预选择的制剂表来混合电极材料悬浮液以形成不同的电极材料悬浮液的阵列的混合机器人的功能。在某些实施方案中，所述沉积是由具有X，y平面关节能力的喷雾机器人进行的喷雾沉积，其中所述喷雾机器人可以从所述多个电极材料悬浮液中自动地选择单个电极材料悬浮液。在另一个方面，本发明提供电池组电极，包括电极复合物，其具有X维度、I维度和z维度，所述电极复合物包括活性材料颗粒；导电颗粒，其中所述电极复合物还包括 第一区域，其具有第一密度；以及，第二区域，其具有第二密度，其中所述第一区域和所述第二区域被布置在所述X维度和所述I维度中。在某些实施方案中，所述电池组电极还可以包括第二层，其包括顶部表面；底部表面；所述第二层还包括活性材料颗粒；导电材料颗粒；所述第二层还包括第一区域，其具有第一密度；第二区域，其具有第二密度，其中所述第二层的第一密度和第二密度是不同的。在另一个方面，本发明提供用于形成电极的方法，包括以下步骤使用选自由以下组成的组的涂覆方法形成所述电极棍涂；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；气刀涂覆；刮刀涂覆；狭缝模具涂覆；浆料涂覆；挤出涂覆；多次挤出涂覆；喷雾；电动沉积；电泳沉积；电喷雾沉积；喷墨沉积；气泡喷射沉积(bubble jet deposition);粉末涂覆；以及印刷，其中所述电极在其内包括通过所述涂覆方法形成的功能梯度。在某些实施方案中，所述电极可以在其内包括两个或更多个层，其中所述层中的至少一个在功能上不同于所述其他层，每个层包括活性材料颗粒和导电材料颗粒。在某些实施方案中，所述电极可以包括X，y以及 X维度，并且所述电极在空间上被分为在所述电极的所述X，y平面中的多个X，y区域。在某些实施方案中，所述电极可以在其内包括两个或更多个层，其中所述层中的至少一个在功能上不同于所述其他层，每个层包括活性材料颗粒和导电材料颗粒，在所述X，y平面中的所述X，y区域中的每个在其内包括所述两个或更多个层。附图的多个视图的简要描述 图I以横截面图描绘了示例性的现有技术电池组电池。图2以横截面图描绘了示例性的现有技术电极基质。图3以横截面图描绘了示例性的现有技术电池组电池，其中每个电极基质关于功能、组成、结构和组织是同质的并且被插入隔板。图4描绘了本发明提供的示例性的电极基质，其中这样的基质具有在其中形成的功能梯度。图5描绘了本发明提供的示例性的电极基质，其中基质包括交替的大活性材料复合物的层和小活性材料复合物的层。图6描绘了本发明提供的示例性的电池组电池，其中正极和负极是每个具有在其中的功能梯度的电极基质。图7描绘了本发明提供的示例性的电池组电池，其中正极和负极是每个具有在其中的功能梯度的电极基质，梯度在与图6中描绘的电池相反的方向延伸。图8描绘了本发明提供的示例性的电极基质，其中活性材料颗粒层/导电颗粒层具有被置于其之间的具有导电颗粒的相对高的浓度的层。图9以剖视图描绘了图8的主题内容以强调电极基质的每个层。

图10A至10D描绘了本发明提供的示例性的电极基质形成设备，其中具有在其中的至少一个功能梯度的电极基质被沿着电极载体的正在运动的盘卷物(roll-stock)原位地铸造。图11描绘了示例性的电极基质形成设备，其中十个层被沉积在正在运动的盘卷物电极载体上。图12描绘了在计算机控制下操作的示例性的梯度形成系统。图13至25图形地描绘了在电极基质的组成上作出的改变的不同的方案，其中电极基质组成随距电极载体的距离的变化改变。图26A描绘了具有在其中的多个聚合物颗粒的电极基质，其中，在图26B中，空穴通过溶解原位的聚合物颗粒以形成在电极基质内的定义明确的孔隙代替聚合物颗粒被形成。图27A描绘了用于形成电池组电极的狭缝模具涂覆器。
图27B描绘了图27A中的狭缝模具涂覆器的近视图，其中有意的气泡形成被用于控制电极基质的孔隙度。图28描绘了使用图27B中描绘的狭缝模具方法和装置制造的所得到的电极。图29A描绘了用于形成具有至少一个在X维度和I维度中的功能梯度的电极层的阵列溅射器，其中液滴在沉积期间被在基材上间隔开。图29B描绘了使用图29A的溅射器形成的电极基质，其中电极基质具有在x维度和I维度中的功能梯度，并且在z维度中具有具有不同的活性材料组成的多个层。图30描绘了电极基质穿孔器的侧视图。图31描绘了电极基质穿孔器的透视图。图32A和32B分别以平面图和侧视图示出了所得到的被穿孔的电极基质或层。图33描绘了电极压窝器棍子(electrode dimpler roller),电极压窝器棍子差异化地压延电极或层的表面， 如由辊子的表面上的凹窝(dimple)的图案所表示的。图34描绘了在使用中形成在被电极材料涂覆的正在运动的盘卷物集流体的一部分中的凹窝的图33的电极压窝器辊子。图35描绘了在现有技术中发现的压延辊子系统。图36描绘了本发明的喷雾涂覆系统实施方案，其中在喷雾之后的每个干燥步骤之后，层被压延，其中不同的压延步骤可以导致对每个层和作为整体的电极基质的不同水平的致密化。图37A至37D描绘了用于差异化地压延层或电极基质的压纹机的一个实施方案。图38A至38G描绘了使用金属丝网作为压花图案以差异地压延电极基质或层的系统。图39A和39B描绘了本发明提供的用于使用被穿孔的模压机使活性材料复合物挤出入模压机的穿孔中差异地压延电极基质或层的另一个实施方案。图40A至40G描绘了用于使用被微机器加工的阴模形成用于之后被活性材料复合物或其他材料填充的隔间形成在层或电极基质的X，y维度中的隔间的微模塑过程。图41描绘了用于候选的电极配置的高处理量筛选的示例性的电极阵列形成器的透视图。图42描绘了用于与阵列形成器，例如在图26中描绘的阵列形成器，共同使用的容纳涂覆电极的阵列的悬浮液的两个微滴定器类型盘。图43A至图43E描绘了用于制造用于与阵列形成器，例如在图42中描绘的阵列形成器，共同使用的有载体的电极的片材阵列的步骤。图44描绘了用于与图43A至43E的有载体的电极的片材阵列共同使用的导电载体块。图45A和45B分别以分解透视图和组装透视图描绘了隔板阵列的一个实施方案。图46A和46B描绘了用于制造隔板阵列的实施方案的夹具和过程。图47描绘了被形成的隔板阵列。图48A和48B描绘了用于制造隔板阵列的另一个实施方案的夹具和过程。图49描绘了被组装的隔板阵列的实施方案。图50以分解透视图描绘了可与在图43至图49中描绘的电极阵列、隔板阵列和其他部件共同使用的电极阵列测试装置。图51描绘了被组装的电极阵列测试装置的横截面图。发明的详细描述本发明的一个目的是使用本发明的装置和方法形成优良的电极和电池组电池，以生产从其生产的设备。 本发明提供生产归因于在电极内的X维度、y维度和z维度中的任何一个或组合中的在电极内的不同的区域之间的电极组成、结构、组织的优化而具有改进性能的电极的方法和装置。本发明还提供用于迅速地筛选其内具有在电极内的X维度、y维度和Z维度中的任何一个维度或组合中的在电极内的不同区域之间的电极组成、结构、组织以及本文公开的其他参数的差异的电极的高处理量筛选方法和装置。现有技术提供使用同质电极的简单电池。最普遍的是通过涂覆的刮刀或狭缝模具方法形成的电极。结果是具有在功能、组成、结构和组织上均一的电极的电池，即在很大程度上，电极是同质的单块结构，通常包括1)活性材料颗粒；2)导电颗粒；以及3)粘合剂， 其共同地被形成为干燥的具有较少层的饼状物。示例性的现有技术电池组电池在图I中以横截面图示出。电池组电池10包括正极集流体20，正极集流体20具有与其相关联的正极30，正极30包含能够可逆地储存离子 (通常是锂离子)的材料。在电池10的另一侧上，负极集流体60具有与其相关联的负极 50，负极50包含也能够可逆地储存离子(通常是锂离子)的材料。隔板40将负极50与正极30分隔，隔板40对被可逆地储存的离子是可渗透的但是将负极50与正极30电子隔离。 未示出的是允许离子在正极30和负极50之间迁移的电解质。为了充电电池10，电压电势被施加于正极集流体20和负极集流体60以使离子在正极30和负极50之间迁移。如果锂离子被使用，那么充电通常使正极30去锂化(delithiate)或释放离子并且使负极50锂化 (Iithiate)或储存离子。为了放电电池10,电负载被施加于正极集流体20和负极集流体 60，并且在锂离子的情况下，负极50去锂化并且正极30锂化。离子在充电和放电循环期间横贯离子可渗透的不导电的隔板。不希望被理论束缚地，人们相信，电池10在被充电时在比被放电或被“漏电”时高的势能状态。在正极30和负极50之间的离子迁移有时被称为羽毛球体系，因为离子的行为相似于羽毛球比赛中的羽毛球。在图I中描绘的电池的情况下，显著的特征是，电极，即正极30和负极50，是同质的涂层，意指在整个电极中，组成、结构、组织和功能是基本上相同的或均质的。更接近地观看现有技术中的典型的电极，图2以横截面图描绘了示例性的现有技术电极基质。在此，电极基质70包括被随机地分布遍及整个电极基质70的活性材料颗粒 80。导电颗粒90和粘合剂聚合物100被相似地随机地分布遍及整个电极基质70。被不同地示出地，图3以横截面图描绘了示例性的现有技术电池组电池，其中每个电极基质关于功能、组成、结构和组织是同质的。在此，电池10被示出为是被组装的，并且正极30和负极
50的活性材料颗粒由圆形表示，以提示尺寸差异。不希望被理论束缚地，人们相信，活性材料颗粒尺寸对电池的性能有显著的影响。相似地，人们认为导电颗粒和粘合剂聚合物的密度、百分数对决定电池的性能有显著的影响。为了克服现有技术的限制，在一个方面，本发明提供电极，包括多个层，每个层包括能够可逆地储存离子的活性材料颗粒；以及导电颗粒，其中所述多个层具有至少一个在功能上与至少一个其他层不同的层。在层之间的功能上的不同可以是在每个层的成分的组成、结构和组织上的差异。在某些实施方案中，所述活性材料颗粒可以具有范围在以体积计约20%至约 30%的孔体积分数，然而，本发明设想具有选自以下的范围中的一个或组合的孔体积分数范围的活性材料颗粒约1%至约10%;约1%至约5%;约5%至约10%;约10%至约15%; 约10%至约20% ;约15%至约20% ;约20%至约25% ;约20%至约30% ;约25%至约 30% ;约30%至约35% ;约30%至约40% ;约35%至约40% ;约40%至约45% ;约40%至约50% ;约45%至约50% ;约50%至约55% ;约50%至约60% ;约55%至约60% ;约60% 至约65% ;约60%至约70% ;约65%至约70% ;约70%至约75% ;约70%至约80% ;约 75%至约80% ;约80%至约85% ;约80%至约90% ;约85%至约90% ;约90%至约95% ； 约90%至约100% ;以及，约95%至约100%。活性材料颗粒可以包含锂，或所述活性材料颗粒可以包含非锂金属，或所述活性材料颗粒可以包含锂和非锂金属两者，所述电极还可以包括集流体，其具有第一侧和第二侧；以及第一电极，其包括多个层，每个层包括能够可逆地储存离子的活性材料颗粒；以及导电颗粒，其中所述多个层具有至少一个在功能上与至少一个其他层不同的层，其中所述第一电极被附接于所述集流体的所述第一侧和/或与所述集流体的所述第一侧电连通。所述非锂金属可以是以下中的一个或组合招；铬；钴；铁；镍M M ;钥；钛；以及钒。活性材料颗粒可以包含选自由以下组成的组的金属的氧化物铝；铬；钴；铁；镍； 镁；锰；钥；钛；以及钒。活性材料还可以包括磷酸铁或磷酸铁锂。在某些实施方案 中，所述活性材料颗粒可以包含在锂离子二次电池中使用的常规的正极活性材料。活性材料颗粒可以包含锂-过渡金属-磷酸盐化合物，或所述活性材料颗粒可以包含LiCoO2,或其中所述活性材料颗粒可以包含LiNiO2,或所述活性材料颗粒可以包含 LiMn2O4,或其组合。活性材料颗粒可以包含被选自由以下组成的组的材料掺杂的锂-过渡金属-磷酸盐化合物金属、类金属和齒素。活性材料颗粒可以包含橄榄石结构LiMPO4化合物，其中M选自由以下组成的金属的组钒、铬、锰、铁、钴以及镍。橄榄石结构LiMPO4化合物可以具有带缺陷的锂位点，所述缺陷通过金属或类金属的加入被弥补，并且可以被在所述金属位点处掺杂，并且在所述氧位点处的所述氧位点缺陷可以通过卤素的加入被弥补。优选地，活性材料颗粒具有大于10m2/g的氮吸附Brunauer-Emmett-Teller(BET) 法表面积或大于BET20m2/g的氮吸附BET法表面积，或其中所述活性材料颗粒具有大于 10m2/g的氮吸附BET法表面积，或其中所述活性材料颗粒具有大于15m2/g的氮吸附BET法表面积，或其中所述活性材料颗粒具有大于20m2/g的氮吸附BET法表面积，或其中所述活性材料颗粒具有大于30m2/g的氮吸附BET法表面积。活性材料颗粒可以具有范围在以体积计约20%至约30%的孔体积分数，然而，本发明设想具有选自以下的范围中的一个或组合的孔体积分数范围的活性材料颗粒约1% 至约10% ;约1%至约5% ;约5%至约10% ;约10%至约15% ;约10%至约20% ;约15% 至约20% ;约20%至约25% ;约20%至约30% ;约25%至约30% ;约30%至约35% ;约 30%至约40% ;约35%至约40% ;约40%至约45% ;约40%至约50% ;约45%至约50% ； 约50%至约55% ;约50%至约60% ;约55%至约60% ;约60%至约65% ;约60%至约 70% ;约65%至约70% ;约70%至约75% ;约70%至约80% ;约75%至约80% ;约80%至约85% ;约80%至约90% ;约85%至约90% ;约90%至约95% ;约90%至约100% ;以及，约95%至约100%。活性材料颗粒可以具有范围从约20nm至约20 μπι的横截面尺寸。本发明设想具有范围在以下范围的横截面尺寸的活性材料颗粒约Inm至约IOnm;约IOnm至约20nm ; 约20nm至约30nm ;约30nm至约40nm ;约40nm至约50nm ;约50nm至约60nm ;约60nm至约 70nm ;约 70nm 至约 80nm ;约 80nm 至约 90nm ;约 90nm 至约 IOOnm ;约 IOOnm 至约 IlOnm ； 约 IlOnm 至约 120nm ;约 120nm 至约 130nm ;约 130nm 至约 140nm ;约 140nm 至约 150nm ;约 150nm 至约 160nm ;约 160nm 至约 170nm ;约 170nm 至约 180nm ;约 180nm 至约 190nm ;约 190nm 至约200nm ;约5nm至约IOnm ;约IOnm至约15nm ;约15nm至约20nm ;约20nm至约25nm ； 约25nm至约30nm ;约30nm至约35nm ;约35nm至约40nm ;约40nm至约45nm ;约45nm至约 50nm ;约 50nm 至约 55nm ;约 55nm 至约 60nm ;约 60nm 至约 65nm ;约 65nm 至约 70nm ;约 70nm 至约75nm ;约75nm至约80nm ;约80nm至约85nm ;约85nm至约90nm ;约90nm至约95nm ； 约 95nm 至约 IOOnm ;约 IOOnm 至约 105nm ;约 105nm 至约 IlOnm ;约 IlOnm 至约 115nm ;约 115nm 至约 120nm ;约 120nm 至约 125nm ;约 125nm 至约 130nm ;约 130nm 至约 135nm ;约 135nm 至约 140nm ;约 140nm 至约 145nm ;约 145nm 至约 150nm ;约 150nm 至约 155nm ;约 155nm 至约 160nm ;约 160nm 至约 165nm ;约 165nm 至约 170nm ;约 170nm 至约 175nm ;约 175nm 至约 180nm ;约 185nm 至约 190nm ;约 190nm 至约 195nm ;约 195nm 至约 200nm ;约 Onm 至约 50nm ； 约IOnm至约60nm ;约20nm至约70nm ;约30nm至约80nm ;约40nm至约90nm ;约50nm至约 IOOnm ;约 60nm 至约 IlOnm ;约 70nm 至约 120nm ;约 80nm 至约 130nm ;约 90nm 至约 140nm ； 约 IOOnm 至约 150nm ;约 IlOnm 至约 160nm ;约 120nm 至约 170nm ;约 130nm 至约 180nm ;约 140nm 至约 190nm ;约 150nm 至约 200nm ;约 160nm 至约 210nm ;约 170nm 至约 220nm ;约 180nm 至约 230nm ;约 190nm 至约 240nm ;约 240nm 至约 I. O μ m ; I. O μ m 至约 10 μ m ;约 10 μ m 至约
100μ m ;以及，约 100 μ m 至约 250 μ m。本发明设想活性材料颗粒，所述活性材料颗粒包含具有式LixM' yM" ZP04的橄榄石锂金属磷酸盐材料，其中M'包括选自由以下组成的组的金属锰以及铁，其中M"包括选自由以下组成的组的金属猛；钴；以及镍，其中M'不是与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。优选地，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。在某些实施方案中，M'可以是铁，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。活性材料颗粒可以包含具有Li1JMPO4的总体组成的锂过渡金属磷酸盐材料，其中 M包括选自由钛、钒、铬、锰、铁、钴以及镍组成的组的至少一个第一过渡系金属，并且其中在使用中X的范围从O至I。M可以是铁并且所述活性材料颗粒能够在室温下，在X的范围从约O. I至约O. 3时形成稳定的固溶体。M可以是铁并且所述活性材料颗粒能够在室温下， 在X具有选自以下的范围中的一个或组合的范围时形成稳定的固溶体约O至约O. 15 ;约 O. 00至约O. 01 ;约O. 00至约O. 02 ;约O. 00至约O. 03 ;约O. 00至约O. 04 ;约O. 00至约 O. 05 ;约 O. 00 至约 O. 06 ;约 O. 00 至约 O. 07 ;约 O. 00 至约 O. 08 ;约 O. 00 至约 O. 09 ;约 O. 00至约O. 10 ;约O. 00至约O. 11 ;约O. 00至约O. 12 ;约O. 00至约O. 13 ;约O. 00至约O. 14 ； 约O. 00至约O. 15 ;约O. 00至约O. 16 ;约O. 00至约O. 17 ;约O. 00至约O. 18 ;约O. 00至约 O. 19 ;约 O. 00 至约 O. 20 ;约 O. 00 至约 O. 21 ;约 O. 00 至约 O. 22 ;约 O. 00 至约 O. 23 ;约 O. 00 至约O. 24 ;约O. 00至约O. 25 ;约O. 00至约O. 26 ;约O. 00至约O. 27 ;约O. 00至约O. 28 ； 约O. 00至约O. 29 ;约O. 00至约O. 30 ;约O. 00至约O. 31 ;约O. 00至约O. 32 ;约O. 00至约 O. 33 ;约 O. 00 至约 O. 34 ;约 O. 00 至约 O. 35 ;约 O. 00 至约 O. 36 ;约 O. 00 至约 O. 37 ;约 O. 00 至约O. 38 ;约O. 00至约O. 39 ;约O. 00至约O. 40 ;约O. 00至约O. 41 ;约O. 00至约O. 42 ； 约O. 00至约O. 43 ;约O. 00至约O. 44 ;约O. 00至约O. 45 ;约O. 00至约O. 46 ;约O. 00至约 O. 47 ;约 O. 00 至约 O. 48 ;约 O. 00 至约 O. 49 ;约 O. 00 至约 O. 50 ;约 O. 00 至约 O. 51 ;约 O. 00 至约O. 52 ;约O. 00至约O. 53 ;约O. 00至约O. 54 ;约O. 00至约O. 55 ;约O. 00至约O. 56 ； 约O. 00至约O. 57 ;约O. 00至约O. 58 ;约O. 00至约O. 59 ;约O. 00至约O. 60 ;约O. 00至约 O. 61 ;约 O. 00 至约 O. 62 ;约 O. 00 至约 O. 63 ;约 O. 00 至约 O. 64 ;约 O. 00 至约 O. 65 ;约 O. 00 至约O. 66 ;约O. 00至约O. 67 ;约O. 00至约O. 68 ;约O. 00至约O. 69 ;约O. 00至约O. 70 ； 约O. 00至约O. 71 ;约O. 00至约O. 72 ;约O. 00至约O. 73 ;约O. 00至约O. 74 ;约O. 00至约 O. 75 ;约 O. 00 至约 O. 76 ;约 O. 00 至约 O. 77 ;约 O. 00 至约 O. 78 ;约 O. 00 至约 O. 79 ;约 O. 00 至约O. 80 ;约O. 00至约O. 81 ;约O. 00至约O. 82 ;约O. 00至约O. 83 ;约O. 00至约O. 84 ； 约O. 00至约O. 85 ;约O. 00至约O. 86 ;约O. 00至约O. 87 ;约O. 00至约O. 88 ;约O. 00至约 O. 89 ;约 O. 00 至约 O. 90 ;约 O. 00 至约 O. 91 ;约 O. 00 至约 O. 92 ;约 O. 00 至 约 O. 93 ;约 O. 00 至约O. 94 ;约O. 00至约O. 95 ;约O. 00至约O. 96 ;约O. 00至约O. 97 ;约O. 00至约O. 98 ； 约O. 00至约O. 99 ;约O. 00至约O. 10 ;约O. 10至约O. 11 ;约O. 10至约O. 12 ;约O. 10至约 O. 13 ;约 O. 10 至约 O. 14 ;约 O. 10 至约 O. 15 ;约 O. 10 至约 O. 16 ;约 O. 10 至约 O. 17 ;约 O. 10 至约O. 18 ;约O. 10至约O. 19 ;约O. 10至约O. 20 ;约O. 10至约O. 21 ;约O. 10至约O. 22 ； 约O. 10至约O. 23 ;约O. 10至约O. 24 ;约O. 10至约O. 25 ;约O. 10至约O. 26 ;约O. 10至约 O. 27 ;约 O. 10 至约 O. 28 ;约 O. 10 至约 O. 29 ;约 O. 10 至约 O. 30 ;约 O. 10 至约 O. 31 ;约 O. 10 至约O. 32 ;约O. 10至约O. 33 ;约O. 10至约O. 34 ;约O. 10至约O. 35 ;约O. 10至约O. 36 ； 约O. 10至约O. 37 ;约O. 10至约O. 38 ;约O. 10至约O. 39 ;约O. 10至约O. 40 ;约O. 10至约 O. 41 ;约 O. 10 至约 O. 42 ;约 O. 10 至约 O. 43 ;约 O. 10 至约 O. 44 ;约 O. 10 至约 O. 45 ;约 O. 10 至约O. 46 ;约O. 10至约O. 47 ;约O. 10至约O. 48 ;约O. 10至约O. 49 ;约O. 10至约O. 50 ； 约O. 10至约O. 51 ;约O. 10至约O. 52 ;约O. 10至约O. 53 ;约O. 10至约O. 54 ;约O. 10至约 O. 55 ;约 O. 10 至约 O. 56 ;约 O. 10 至约 O. 57 ;约 O. 10 至约 O. 58 ;约 O. 10 至约 O. 59 ;约 O. 10 至约O. 60 ;约O. 10至约O. 61 ;约O. 10至约O. 62 ;约O. 10至约O. 63 ;约O. 10至约O. 64 ； 约O. 10至约O. 65 ;约O. 10至约O. 66 ;约O. 10至约O. 67 ;约O. 10至约O. 68 ;约O. 10至约 O. 69 ;约 O. 10 至约 O. 70 ;约 O. 10 至约 O. 71 ;约 O. 10 至约 O. 72 ;约 O. 10 至约 O. 73 ;约 O. 10 至约O. 74 ;约O. 10至约O. 75 ;约O. 10至约O. 76 ;约O. 10至约O. 77 ;约O. 10至约O. 78 ； 约O. 10至约O. 79 ;约O. 10至约O. 80 ;约O. 10至约O. 81 ;约O. 10至约O. 82 ;约O. 10至约 O. 83 ;约 O. 10 至约 O. 84 ;约 O. 10 至约 O. 85 ;约 O. 10 至约 O. 86 ;约 O. 10 至约 O. 87 ;约 O. 10 至约O. 88 ;约O. 10至约O. 89 ;约O. 10至约O. 90 ;约O. 10至约O. 91 ;约O. 10至约O. 92 ； 约O. 10至约O. 93 ;约O. 10至约O. 94 ;约O. 10至约O. 95 ;约O. 10至约O. 96 ;约O. 10至约 O. 97 ;约 O. 10 至约 O. 98 ;约 O. 10 至约 O. 99 ;约 O. 10 至约 I. 00 ;约 O. 20 至约 O. 21 ;约 O. 20至约O. 22 ;约O. 20至约O. 23 ;约O. 20至约O. 24 ;约O. 20至约O. 25 ;约O. 20至约O. 26 ； 约O. 20至约O. 27 ;约O. 20至约O. 28 ;约O. 20至约O. 29 ;约O. 20至约O. 30 ;约O. 20至约 O. 31 ;约 O. 20 至约 O. 32 ;约 O. 20 至约 O. 33 ;约 O. 20 至约 O. 34 ;约 O. 20 至约 O. 35 ;约 O. 20 至约O. 36 ;约O. 20至约O. 37 ;约O. 20至约O. 38 ;约O. 20至约O. 39 ;约O. 20至约O. 40 ； 约O. 20至约O. 41 ;约O. 20至约O. 42 ;约O. 20至约O. 43 ;约O. 20至约O. 44 ;约O. 20至约 O. 45 ;约 O. 20 至约 O. 46 ;约 O. 20 至约 O. 47 ;约 O. 20 至约 O. 48 ;约 O. 20 至约 O. 49 ;约 O. 20 至约O. 50 ;约O. 20至约O. 51 ;约O. 20至约O. 52 ;约O. 20至约O. 53 ;约O. 20至约O. 54 ； 约O. 20至约O. 55 ;约O. 20至约O. 56 ;约O. 20至约O. 57 ;约O. 20至约O. 58 ;约O. 20至约 O. 59 ;约 O. 20 至约 O. 60 ;约 O. 20 至约 O. 61 ;约 O. 20 至约 O. 62 ;约 O. 20 至约 O. 63 ;约 O. 20 至约O. 64 ;约O. 20至约O. 65 ;约O. 20至约O. 66 ;约O. 20至约O. 67 ;约O. 20至约O. 68 ； 约O. 20至约O. 69 ;约O. 20至约O. 70 ;约O. 20至约O. 71 ;约O. 20至约O. 72 ;约O. 20至约 O. 73 ;约 O. 20 至约 O. 74 ;约 O. 20 至约 O. 75 ;约 O. 20 至约 O. 76 ;约 O. 20 至约 O. 77 ;约 O. 20 至约O. 78 ;约O. 20至约O. 79 ;约O. 20至约O. 80 ;约O. 20至约O. 81 ;约O. 20至约O. 82 ； 约O. 20至约O. 83 ;约O. 20至约O. 84 ;约O. 20至约O. 85 ;约O. 20至约O. 86 ;约O. 20至约 O. 87 ;约 O. 20 至约 O. 88 ;约 O. 20 至约 O. 89 ;约 O. 20 至约 O. 90 ;约 O. 20 至约 O. 91 ;约 O. 20 至约O. 92 ;约O. 20至约O. 93 ;约O. 20至约O. 94 ;约O. 20至约O. 95 ;约O. 20至约O. 96 ； 约O. 20至约O. 97 ;约O. 20至约O. 98 ;约O. 20至约O. 99 ;约O. 20至约I. 00 ;约O. 30至约 O. 31 ;约 O. 30 至约 O. 32 ;约 O. 30 至约 O. 33 ;约 O. 30 至约 O. 34 ;约 O. 30 至约 O. 35 ;约 O. 30 至约O. 36 ;约O. 30至约O. 37 ;约O. 30至约O. 38 ;约O. 30至约O. 39 ;约O. 30至约O. 40 ； 约O. 30至约O. 41 ;约O. 30至约O. 42 ;约O. 30至约O. 43 ;约O. 30至约O. 44 ;约O. 30至约 O. 45 ;约 O. 30 至约 O. 46 ;约 O. 30 至约 O. 47 ;约 O. 30 至约 O. 48 ;约 O. 30 至约 O. 49 ;约 O. 30 至约O. 50 ;约O. 30至约O. 51 ;约O. 30至约O. 52 ;约O. 30至约O. 53 ;约O. 30至约O. 54 ； 约O. 30至约O. 55 ;约O. 30至约O. 56 ;约O. 30至约O. 57 ;约O. 30至约O. 58 ;约O. 30至约 O. 59 ;约 O. 30 至约 O. 60 ;约 O. 30 至约 O. 61 ;约 O. 30 至约 O. 62 ;约 O. 30 至约 O. 63 ;约 O. 30 至约O. 64 ;约O. 30至约O. 65 ;约O. 30至约O. 66 ;约O. 30至约O. 67 ;约O. 30至约O. 68 ； 约O. 30至约O. 69 ;约O. 30至约O. 70 ;约O. 30至约O. 71 ;约O. 30至约O. 72 ;约O. 30至约 O. 73 ;约 O. 30 至约 O. 74 ;约 O. 30 至约 O. 75 ;约 O. 30 至约 O. 76 ;约 O. 30 至约 O. 77 ;约 O. 30 至约O. 78 ;约O. 30至约O. 79 ;约O. 30至约O. 80 ;约O. 30至约O. 81 ;约O. 30至约O. 82 ； 约O. 30至约O. 83 ;约O. 30至约O. 84 ;约O. 30至约O. 85 ;约O. 30至约O. 86 ;约O. 30至约 O. 87 ;约 O. 30 至约 O. 88 ;约 O. 30 至约 O. 89 ;约 O. 30 至约 O. 90 ;约 O. 30 至约 O. 91 ;约 O. 30 至约O. 92 ;约O. 30至约O. 93 ;约O. 30至约O. 94 ;约O. 30至约O. 95 ;约O. 30至约O. 96 ； 约O. 30至约O. 97 ;约O. 30至约O. 98 ;约O. 30至约O. 99 ;约O. 30至约I. 00 ;约O. 40至约 O. 40 ;约 O. 40 至约 O. 41 ;约 O. 40 至约 O. 42 ;约 O. 40 至约 O. 43 ;约 O. 40 至约 O. 44 ;约 O. 40 至约O. 45 ;约O. 40至约O. 46 ;约O. 40至约O. 4 7 ;约O. 40至约O. 48 ;约O. 40至约O. 49 ； 约O. 40至约O. 50 ;约O. 40至约O. 51 ;约O. 40至约O. 52 ;约O. 40至约O. 53 ;约O. 40至约 O. 54 ;约 O. 40 至约 O. 55 ;约 O. 40 至约 O. 56 ;约 O. 40 至约 O. 57 ;约 O. 40 至约 O. 58 ;约 O. 40 至约O. 59 ;约O. 40至约O. 60 ;约O. 40至约O. 61 ;约O. 40至约O. 62 ;约O. 40至约O. 63 ； 约O. 40至约O. 64 ;约O. 40至约O. 65 ;约O. 40至约O. 66 ;约O. 40至约O. 67 ;约O. 40至约 O. 68 ;约 O. 40 至约 O. 69 ;约 O. 40 至约 O. 70 ;约 O. 40 至约 O. 71 ;约 O. 40 至约 O. 72 ;约 O. 40至约O. 73 ;约O. 40至约O. 74 ;约O. 40至约O. 75 ;约O. 40至约O. 76 ;约O. 40至约O. 77 ； 约O. 40至约O. 78 ;约O. 40至约O. 79 ;约O. 40至约O. 80 ;约O. 40至约O. 81 ;约O. 40至约 O. 82 ;约 O. 40 至约 O. 83 ;约 O. 40 至约 O. 84 ;约 O. 40 至约 O. 85 ;约 O. 40 至约 O. 86 ;约 O. 40 至约O. 87 ;约O. 40至约O. 88 ;约O. 40至约O. 89 ;约O. 40至约O. 90 ;约O. 40至约O. 91 ； 约O. 40至约O. 92 ;约O. 40至约O. 93 ;约O. 40至约O. 94 ;约O. 40至约O. 95 ;约O. 40至约 O. 96 ;约 O. 40 至约 O. 97 ;约 O. 40 至约 O. 98 ;约 O. 40 至约 O. 99 ;约 O. 40 至约 I. 00 ;约 O. 50 至约O. 51 ;约O. 50至约O. 52 ;约O. 50至约O. 53 ;约O. 50至约O. 54 ;约O. 50至约O. 55 ； 约O. 50至约O. 56 ;约O. 50至约O. 57 ;约O. 50至约O. 58 ;约O. 50至约O. 59 ;约O. 50至约 O. 60 ;约 O. 50 至约 O. 61 ;约 O. 50 至约 O. 62 ;约 O. 50 至约 O. 63 ;约 O. 50 至约 O. 64 ;约 O. 50 至约O. 65 ;约O. 50至约O. 66 ;约O. 50至约O. 67 ;约O. 50至约O. 68 ;约O. 50至约O. 69 ； 约O. 50至约O. 70 ;约O. 50至约O. 71 ;约O. 50至约O. 72 ;约O. 50至约O. 73 ;约O. 50至约 O. 74 ;约 O. 50 至约 O. 75 ;约 O. 50 至约 O. 76 ;约 O. 50 至约 O. 77 ;约 O. 50 至约 O. 78 ;约 O. 50 至约O. 79 ;约O. 50至约O. 80 ;约O. 50至约O. 81 ;约O. 50至约O. 82 ;约O. 50至约O. 83 ； 约O. 50至约O. 84 ;约O. 50至约O. 85 ;约O. 50至约O. 86 ;约O. 50至约O. 87 ;约O. 50至约 O. 88 ;约 O. 50 至约 O. 89 ;约 O. 50 至约 O. 90 ;约 O. 50 至约 O. 91 ;约 O. 50 至约 O. 92 ;约 O. 50 至约O. 93 ;约O. 50至约O. 94 ;约O. 50至约O. 95 ;约O. 50至约O. 96 ;约O. 50至约O. 97 ； 约O. 50至约O. 98 ;约O. 50至约O. 99 ;约O. 50至约I. 00 ;约O. 60至约O. 61 ;约O. 60至约 O. 62 ;约 O. 60 至约 O. 63 ;约 O. 60 至约 O. 64 ;约 O. 60 至约 O. 65 ;约 O. 60 至约 O. 66 ;约 O. 60 至约O. 67 ;约O. 60至约O. 68 ;约O. 60至约O. 69 ;约O. 60至约O. 70 ;约O. 60至约O. 71 ； 约O. 60至约O. 72 ;约O. 60至约O. 73 ;约O. 60至 约O. 74 ;约O. 60至约O. 75 ;约O. 60至约 O. 76 ;约 O. 60 至约 O. 77 ;约 O. 60 至约 O. 78 ;约 O. 60 至约 O. 79 ;约 O. 60 至约 O. 80 ;约 O. 60 至约O. 81 ;约O. 60至约O. 82 ;约O. 60至约O. 83 ;约O. 60至约O. 84 ;约O. 60至约O. 85 ； 约O. 60至约O. 86 ;约O. 60至约O. 87 ;约O. 60至约O. 88 ;约O. 60至约O. 89 ;约O. 60至约 O. 90 ;约 O. 60 至约 O. 91 ;约 O. 60 至约 O. 92 ;约 O. 60 至约 O. 93 ;约 O. 60 至约 O. 94 ;约 O. 60 至约O. 95 ;约O. 60至约O. 96 ;约O. 60至约O. 97 ;约O. 60至约O. 98 ;约O. 60至约O. 99 ； 约O. 60至约I. 00 ;约O. 70至约O. 71 ;约O. 70至约O. 72 ;约O. 70至约O. 73 ;约O. 70至约 O. 74 ;约 O. 70 至约 O. 75 ;约 O. 70 至约 O. 76 ;约 O. 70 至约 O. 77 ;约 O. 70 至约 O. 78 ;约 O. 70 至约O. 79 ;约O. 70至约O. 80 ;约O. 70至约O. 81 ;约O. 70至约O. 82 ;约O. 70至约O. 83 ； 约O. 70至约O. 84 ;约O. 70至约O. 85 ;约O. 70至约O. 86 ;约O. 70至约O. 87 ;约O. 70至约 O. 88 ;约 O. 70 至约 O. 89 ;约 O. 70 至约 O. 90 ;约 O. 70 至约 O. 91 ;约 O. 70 至约 O. 92 ;约 O. 70 至约O. 93 ;约O. 70至约O. 94 ;约O. 70至约O. 95 ;约O. 70至约O. 96 ;约O. 70至约O. 97 ； 约O. 70至约O. 98 ;约O. 70至约O. 99 ;约O. 70至约I. 00 ;约O. 80至约O. 80 ;约O. 80至约 O. 81 ;约 O. 80 至约 O. 82 ;约 O. 80 至约 O. 83 ;约 O. 80 至约 O. 84 ;约 O. 80 至约 O. 85 ;约 O. 80 至约O. 86 ;约O. 80至约O. 87 ;约O. 80至约O. 88 ;约O. 80至约O. 89 ;约O. 80至约O. 90 ； 约O. 80至约O. 91 ;约O. 80至约O. 92 ;约O. 80至约O. 93 ;约O. 80至约O. 94 ;约O. 80至约 O. 95 ;约 O. 80 至约 O. 96 ;约 O. 80 至约 O. 97 ;约 O. 80 至约 O. 98 ;约 O. 80 至约 O. 99 ;约 O. 80 至约I. 00 ;约O. 90至约O. 91 ;约O. 90至约O. 92 ;约O. 90至约O. 93 ;约O. 90至约O. 94 ； 约O. 90至约O. 95 ;约O. 90至约O. 96 ;约O. 90至约O. 97 ;约O. 90至约O. 98 ;约O. 90至约 O. 99 ;以及，约O. 90至约I. 00。
M可以是铁，其中所述活性材料颗粒在室温在X的范围从约O至至少约O. 07时形成稳定的固溶体。M还可以是铁并且所述活性材料颗粒能够在室温在X具有来自以下的范围中的一个或组合时形成稳定的固溶体约O至约O. 05 ;约O. 00至约O. 01 ;约O. 00至约 O. 02 ;约 O. 00 至约 O. 03 ;约 O. 00 至约 O. 04 ;约 O. 00 至约 O. 05 ;约 O. 00 至约 O. 06 ;约 O. 00 至约O. 07 ;约O. 00至约O. 08 ;约O. 00至约O. 09 ;约O. 00至约O. 10 ;约O. 00至约O. 11 ； 约O. 00至约O. 12 ;约O. 00至约O. 13 ;约O. 00至约O. 14 ;约O. 00至约O. 15 ;约O. 00至约 O. 16 ;约 O. 00 至约 O. 17 ;约 O. 00 至约 O. 18 ;约 O. 00 至约 O. 19 ;约 O. 00 至约 O. 20 ;约 O. 00 至约O. 21 ;约O. 00至约O. 22 ;约O. 00至约O. 23 ;约O. 00至约O. 24 ;约O. 00至约O. 25 ； 约O. 00至约O. 26 ;约O. 00至约O. 27 ;约O. 00至约O. 28 ;约O. 00至约O. 29 ;约O. 00至约 O. 30 ;约 O. 00 至约 O. 31 ;约 O. 00 至约 O. 32 ;约 O. 00 至约 O. 33 ;约 O. 00 至约 O. 34 ;约 O. 00 至约O. 35 ;约O. 00至约O. 36 ;约O. 00至约O. 37 ;约O. 00至约O. 38 ;约O. 00至约O. 39 ； 约O. 00至约O. 40 ;约O. 00至约O. 41 ;约O. 00至约O. 42 ;约O. 00至约O. 43 ;约O. 00至约 O. 44 ;约 O. 00 至约 O. 45 ;约 O. 00 至约 O. 46 ;约 O. 00 至约 O. 47 ;约 O. 00 至约 O. 48 ;约 O. 00 至约O. 49 ;约O. 00至约O. 50 ;约O. 00至约O. 51 ;约O. 00至约O. 52 ;约O. 00至约O. 53 ； 约O. 00至约O. 54 ;约O. 00至约O. 55 ;约O. 00至约O. 56 ;约O. 00至约O. 57 ;约O. 00至约 O. 58 ;约 O. 00 至约 O. 59 ;约 O. 00 至约 O. 60 ;约 O. 00 至约 O. 61 ;约 O. 00 至约 O. 62 ;约 O. 00 至约O. 63 ;约O. 00至约O. 64 ;约O. 00至约O. 65 ;约O. 00至约O. 66 ;约O. 00至约O. 67 ； 约O. 00至约O. 68 ;约O. 00至约O. 69 ;约O. 00至约O. 70 ;约O. 00至约O. 71 ;约O. 00至约 O. 72 ;约 O. 00 至约 O. 73 ;约 O. 00 至约 O. 74 ;约 O. 00 至约 O. 75 ;约 O. 00 至约 O. 76 ;约 O. 00 至约O. 77 ;约O. 00至约O. 78 ;约O. 00至约O. 79 ;约O. 00至约O. 80 ;约O. 00至约O. 81 ； 约O. 00至约O. 82 ;约O. 00至约O. 83 ;约O. 00至约O. 84 ;约O. 00至约O. 85 ;约O. 00至约 O. 86 ;约 O. 00 至约 O. 87 ;约 O. 00 至约 O . 88 ;约 O. 00 至约 O. 89 ;约 O. 00 至约 O. 90 ;约 O. 00 至约O. 91 ;约O. 00至约O. 92 ;约O. 00至约O. 93 ;约O. 00至约O. 94 ;约O. 00至约O. 95 ； 约O. 00至约O. 96 ;约O. 00至约O. 97 ;约O. 00至约O. 98 ;约O. 00至约O. 99 ;约O. 00至约 O. 10 ;约 O. 10 至约 O. 11 ;约 O. 10 至约 O. 12 ;约 O. 10 至约 O. 13 ;约 O. 10 至约 O. 14 ;约 O. 10 至约O. 15 ;约O. 10至约O. 16 ;约O. 10至约O. 17 ;约O. 10至约O. 18 ;约O. 10至约O. 19 ； 约O. 10至约O. 20 ;约O. 10至约O. 21 ;约O. 10至约O. 22 ;约O. 10至约O. 23 ;约O. 10至约 O. 24 ;约 O. 10 至约 O. 25 ;约 O. 10 至约 O. 26 ;约 O. 10 至约 O. 27 ;约 O. 10 至约 O. 28 ;约 O. 10 至约O. 29 ;约O. 10至约O. 30 ;约O. 10至约O. 31 ;约O. 10至约O. 32 ;约O. 10至约O. 33 ； 约O. 10至约O. 34 ;约O. 10至约O. 35 ;约O. 10至约O. 36 ;约O. 10至约O. 37 ;约O. 10至约 O. 38 ;约 O. 10 至约 O. 39 ;约 O. 10 至约 O. 40 ;约 O. 10 至约 O. 41 ;约 O. 10 至约 O. 42 ;约 O. 10 至约O. 43 ;约O. 10至约O. 44 ;约O. 10至约O. 45 ;约O. 10至约O. 46 ;约O. 10至约O. 47 ； 约O. 10至约O. 48 ;约O. 10至约O. 49 ;约O. 10至约O. 50 ;约O. 10至约O. 51 ;约O. 10至约 O. 52 ;约 O. 10 至约 O. 53 ;约 O. 10 至约 O. 54 ;约 O. 10 至约 O. 55 ;约 O. 10 至约 O. 56 ;约 O. 10 至约O. 57 ;约O. 10至约O. 58 ;约O. 10至约O. 59 ;约O. 10至约O. 60 ;约O. 10至约O. 61 ； 约O. 10至约O. 62 ;约O. 10至约O. 63 ;约O. 10至约O. 64 ;约O. 10至约O. 65 ;约O. 10至约 O. 66 ;约 O. 10 至约 O. 67 ;约 O. 10 至约 O. 68 ;约 O. 10 至约 O. 69 ;约 O. 10 至约 O. 70 ;约 O. 10 至约O. 71 ;约O. 10至约O. 72 ;约O. 10至约O. 73 ;约O. 10至约O. 74 ;约O. 10至约O. 75 ； 约O. 10至约O. 76 ;约O. 10至约O. 77 ;约O. 10至约O. 78 ;约O. 10至约O. 79 ;约O. 10至约O. 80 ;约 O. 10 至约 O. 81 ;约 O. 10 至约 O. 82 ;约 O. 10 至约 O. 83 ;约 O. 10 至约 O. 84 ;约 O. 10 至约O. 85 ;约O. 10至约O. 86 ;约O. 10至约O. 87 ;约O. 10至约O. 88 ;约O. 10至约O. 89 ； 约O. 10至约O. 90 ;约O. 10至约O. 91 ;约O. 10至约O. 92 ;约O. 10至约O. 93 ;约O. 10至约 O. 94 ;约 O. 10 至约 O. 95 ;约 O. 10 至约 O. 96 ;约 O. 10 至约 O. 97 ;约 O. 10 至约 O. 98 ;约 O. 10 至约O. 99 ;约O. 10至约I. 00 ;约O. 20至约O. 21 ;约O. 20至约O. 22 ;约O. 20至约O. 23 ； 约O. 20至约O. 24 ;约O. 20至约O. 25 ;约O. 20至约O. 26 ;约O. 20至约O. 27 ;约O. 20至约 O. 28 ;约 O. 20 至约 O. 29 ;约 O. 20 至约 O. 30 ;约 O. 20 至约 O. 31 ;约 O. 20 至约 O. 32 ;约 O. 20 至约O. 33 ;约O. 20至约O. 34 ;约O. 20至约O. 35 ;约O. 20至约O. 36 ;约O. 20至约O. 37 ； 约O. 20至约O. 38 ;约O. 20至约O. 39 ;约O. 20至约O. 40 ;约O. 20至约O. 41 ;约O. 20至约 O. 42 ;约 O. 20 至约 O. 43 ;约 O. 20 至约 O. 44 ;约 O. 20 至约 O. 45 ;约 O. 20 至约 O. 46 ;约 O. 20 至约O. 47 ;约O. 20至约O. 48 ;约O. 20至约O. 49 ;约O. 20至约O. 50 ;约O. 20至约O. 51 ； 约O. 20至约O. 52 ;约O. 20至约O. 53 ;约O. 20至约O. 54 ;约O. 20至约O. 55 ;约O. 20至约 O. 56 ;约 O. 20 至约 O. 57 ;约 O. 20 至约 O. 58 ;约 O. 20 至约 O. 59 ;约 O. 20 至约 O. 60 ;约 O. 20 至约O. 61 ;约O. 20至约O. 62 ;约O. 20至约O. 63 ;约O. 20至约O. 64 ;约O. 20至约O. 65 ； 约O. 20至约O. 66 ;约O. 20至约O. 67 ;约O. 20至约O. 68 ;约O. 20至约O. 69 ;约O. 20至约 O. 70 ;约 O. 20 至约 O. 71 ;约 O. 20 至约 O. 72 ;约 O. 20 至约 O. 73 ;约 O. 20 至约 O. 74 ;约 O. 20 至约O. 75 ;约O. 20至约O. 76 ;约O. 20至约O. 77 ;约O. 20至约O. 78 ;约O. 20至约O. 79 ； 约O. 20至约O. 80 ;约O. 20至约O. 81 ;约O. 20至约O. 82 ;约O. 20至约O. 83 ;约O. 20至约 O. 84 ;约 O. 20 至约 O. 85 ;约 O. 20 至约 O. 86 ;约 O. 20 至约 O. 87 ;约 O. 20 至约 O. 88 ;约 O. 20 至约O. 89 ;约O. 20至约O. 90 ;约O. 20至约O. 91 ;约O. 20至约O. 92 ;约O. 20至约O. 93 ； 约O. 20至约O. 94 ;约O. 20至约O. 95 ;约O. 20至约O. 96 ;约O. 20至约O . 97 ;约O. 20至约 O. 98 ;约 O. 20 至约 O. 99 ;约 O. 20 至约 I. 00 ;约 O. 30 至约 O. 31 ;约 O. 30 至约 O. 32 ;约 O. 30 至约O. 33 ;约O. 30至约O. 34 ;约O. 30至约O. 35 ;约O. 30至约O. 36 ;约O. 30至约O. 37 ； 约O. 30至约O. 38 ;约O. 30至约O. 39 ;约O. 30至约O. 40 ;约O. 30至约O. 41 ;约O. 30至约 O. 42 ;约 O. 30 至约 O. 43 ;约 O. 30 至约 O. 44 ;约 O. 30 至约 O. 45 ;约 O. 30 至约 O. 46 ;约 O. 30 至约O. 47 ;约O. 30至约O. 48 ;约O. 30至约O. 49 ;约O. 30至约O. 50 ;约O. 30至约O. 51 ； 约O. 30至约O. 52 ;约O. 30至约O. 53 ;约O. 30至约O. 54 ;约O. 30至约O. 55 ;约O. 30至约 O. 56 ;约 O. 30 至约 O. 57 ;约 O. 30 至约 O. 58 ;约 O. 30 至约 O. 59 ;约 O. 30 至约 O. 60 ;约 O. 30 至约O. 61 ;约O. 30至约O. 62 ;约O. 30至约O. 63 ;约O. 30至约O. 64 ;约O. 30至约O. 65 ； 约O. 30至约O. 66 ;约O. 30至约O. 67 ;约O. 30至约O. 68 ;约O. 30至约O. 69 ;约O. 30至约 O. 70 ;约 O. 30 至约 O. 71 ;约 O. 30 至约 O. 72 ;约 O. 30 至约 O. 73 ;约 O. 30 至约 O. 74 ;约 O. 30 至约O. 75 ;约O. 30至约O. 76 ;约O. 30至约O. 77 ;约O. 30至约O. 78 ;约O. 30至约O. 79 ； 约O. 30至约O. 80 ;约O. 30至约O. 81 ;约O. 30至约O. 82 ;约O. 30至约O. 83 ;约O. 30至约 O. 84 ;约 O. 30 至约 O. 85 ;约 O. 30 至约 O. 86 ;约 O. 30 至约 O. 87 ;约 O. 30 至约 O. 88 ;约 O. 30 至约O. 89 ;约O. 30至约O. 90 ;约O. 30至约O. 91 ;约O. 30至约O. 92 ;约O. 30至约O. 93 ； 约O. 30至约O. 94 ;约O. 30至约O. 95 ;约O. 30至约O. 96 ;约O. 30至约O. 97 ;约O. 30至约 O. 98 ;约 O. 30 至约 O. 99 ;约 O. 30 至约 I. 00 ;约 O. 40 至约 O. 40 ;约 O. 40 至约 O. 41 ;约 O. 40 至约O. 42 ;约O. 40至约O. 43 ;约O. 40至约O. 44 ;约O. 40至约O. 45 ;约O. 40至约O. 46 ； 约O. 40至约O. 47 ;约O. 40至约O. 48 ;约O. 40至约O. 49 ;约O. 40至约O. 50 ;约O. 40至约O. 51 ;约 O. 40 至约 O. 52 ;约 O. 40 至约 O. 53 ;约 O. 40 至约 O. 54 ;约 O. 40 至约 O. 55 ;约 O. 40 至约O. 56 ;约O. 40至约O. 57 ;约O. 40至约O. 58 ;约O. 40至约O. 59 ;约O. 40至约O. 60 ； 约O. 40至约O. 61 ;约O. 40至约O. 62 ;约O. 40至约O. 63 ;约O. 40至约O. 64 ;约O. 40至约 O. 65 ;约 O. 40 至约 O. 66 ;约 O. 40 至约 O. 67 ;约 O. 40 至约 O. 68 ;约 O. 40 至约 O. 69 ;约 O. 40 至约O. 70 ;约O. 40至约O. 71 ;约O. 40至约O. 72 ;约O. 40至约O. 73 ;约O. 40至约O. 74 ； 约O. 40至约O. 75 ;约O. 40至约O. 76 ;约O. 40至约O. 77 ;约O. 40至约O. 78 ;约O. 40至约 O. 79 ;约 O. 40 至约 O. 80 ;约 O. 40 至约 O. 81 ;约 O. 40 至约 O. 82 ;约 O. 40 至约 O. 83 ;约 O. 40 至约O. 84 ;约O. 40至约O. 85 ;约O. 40至约O. 86 ;约O. 40至约O. 87 ;约O. 40至约O. 88 ； 约O. 40至约O. 89 ;约O. 40至约O. 90 ;约O. 40至约O. 91 ;约O. 40至约O. 92 ;约O. 40至约 O. 93 ;约 O. 40 至约 O. 94 ;约 O. 40 至约 O. 95 ;约 O. 40 至约 O. 96 ;约 O. 40 至约 O. 97 ;约 O. 40 至约O. 98 ;约O. 40至约O. 99 ;约O. 40至约I. 00 ;约O. 50至约O. 51 ;约O. 50至约O. 52 ； 约O. 50至约O. 53 ;约O. 50至约O. 54 ;约O. 50至约O. 55 ;约O. 50至约O. 56 ;约O. 50至约 O. 57 ;约 O. 50 至约 O. 58 ;约 O. 50 至约 O. 59 ;约 O. 50 至约 O. 60 ;约 O. 50 至约 O. 61 ;约 O. 50 至约O. 62 ;约O. 50至约O. 63 ;约O. 50至约O. 64 ;约O. 50至约O. 65 ;约O. 50至约O. 66 ； 约O. 50至约O. 67 ;约O. 50至约O. 68 ;约O. 50至约O. 69 ;约O. 50至约O. 70 ;约O. 50至约 O. 71 ;约 O. 50 至约 O. 72 ;约 O. 50 至约 O. 73 ;约 O. 50 至约 O. 74 ;约 O. 50 至约 O. 75 ;约 O. 50 至约O. 76 ;约O. 50至约O. 77 ;约O. 50至约O. 78 ;约O. 50至约O. 79 ;约O. 50至约O. 80 ； 约O. 50至约O. 81 ;约O. 50至约O. 82 ;约O. 50至约O. 83 ;约O. 50至约O. 84 ;约O. 50至约 O. 85 ;约 O. 50 至约 O. 86 ;约 O. 50 至约 O. 87 ;约 O. 50 至约 O. 88 ;约 O. 50 至约 O. 89 ;约 O. 50 至约O. 90 ;约O. 50至约O. 91 ;约O. 50至约O. 92 ;约O. 50至约O. 93 ;约O. 50至约O. 94 ； 约O. 50至约O. 95 ;约O. 50至约O. 96 ;约O. 50至约O. 97 ;约O. 50至约O. 98 ;约O. 50至约 O. 99 ;约 O. 50 至约 I. 00 ;约 O. 60 至约 O. 61 ;约 O. 60 至约 O. 62 ;约 O. 60 至约 O. 63 ;约 O. 60 至约O. 64 ;约O. 60至约O. 65 ;约O. 60至约O. 66 ;约O. 60至约O. 67 ;约O. 60至约O. 68 ； 约O. 60至约O. 69 ;约O. 60至约O. 70 ;约O. 60至约O. 71 ;约O. 60至约O. 72 ;约O. 60至约 O. 73 ;约 O. 60 至约 O. 74 ;约 O. 60 至约 O. 75 ;约 O. 60 至约 O. 76 ;约 O. 60 至约 O. 77 ;约 O. 60 至约O. 78 ;约O. 60至约O. 79 ;约O. 60至约O. 80 ;约O. 60至约O. 81 ;约O. 60至约O. 82 ； 约O. 60至约O. 83 ;约O. 60至约O. 84 ;约O. 60至约O. 85 ;约O. 60至约O. 86 ;约O. 60至约 O. 87 ;约 O. 60 至约 O. 88 ;约 O. 60 至约 O. 89 ;约 O. 60 至约 O. 90 ;约 O. 60 至约 O. 91 ;约 O. 60 至约O. 92 ;约O. 60至约O. 93 ;约O. 60至约O. 94 ;约O. 60至约O. 95 ;约O. 60至约O. 96 ； 约O. 60至约O. 97 ;约O. 60至约O. 98 ;约O. 60至约O. 99 ;约O. 60至约I. 00 ;约O. 70至约 O. 71 ;约 O. 70 至约 O. 72 ;约 O. 70 至约 O. 73 ;约 O. 70 至约 O. 74 ;约 O. 70 至约 O. 75 ;约 O. 70 至约O. 76 ;约O. 70至约O. 77 ;约O. 70至约O. 78 ;约O. 70至约O. 79 ;约O. 70至约O. 80 ； 约O. 70至约O. 81 ;约O. 70至约O. 82 ;约O. 70至约O. 83 ;约O. 70至约O. 84 ;约O. 70至约 O. 85 ;约 O. 70 至约 O. 86 ;约 O. 70 至约 O. 87 ;约 O. 70 至约 O. 88 ;约 O. 70 至约 O. 89 ;约 O. 70 至约O. 90 ;约O. 70至约O. 91 ;约O. 70至约O. 92 ;约O. 70至约O. 93 ;约O. 70至约O. 94 ； 约O. 70至约O. 95 ;约O. 70至约O. 96 ;约O. 70至约O. 97 ;约O. 70至约O. 98 ;约O. 70至约 O. 99 ;约 O. 70 至约 I. 00 ;约 O. 80 至约 O. 80 ;约 O. 80 至约 O. 81 ;约 O. 80 至约 O. 82 ;约 O. 80 至约O. 83 ;约O. 80至约O. 84 ;约O. 80至约O. 85 ;约O. 80至约O. 86 ;约O. 8 0至约O. 87 ； 约O. 80至约O. 88 ;约O. 80至约O. 89 ;约O. 80至约O. 90 ;约O. 80至约O. 91 ;约O. 80至约O. 92 ;约 O. 80 至约 O. 93 ;约 O. 80 至约 O. 94 ;约 O. 80 至约 O. 95 ;约 O. 80 至约 O. 96 ;约 O. 80 至约O. 97 ;约O. 80至约O. 98 ;约O. 80至约O. 99 ;约O. 80至约I. 00 ;约O. 90至约O. 91 ； 约O. 90至约O. 92 ;约O. 90至约O. 93 ;约O. 90至约O. 94 ;约O. 90至约O. 95 ;约O. 90至约
O.96 ;约O. 90至约O. 97 ;约O. 90至约O. 98 ;约O. 90至约O. 99 ；以及，约O. 90至约I. 00。M可以是铁并且所述活性材料颗粒能够在X的范围从约O至约O. 8时形成稳定的固溶体。在某些实施方案中，M可以是铁并且所述活性材料颗粒能够在X的范围从约O至约O. 9时形成稳定的固溶体。在某些实施 方案中，M可以是铁并且所述活性材料颗粒能够在X的范围从约O至约O. 95时形成稳定的固溶体。导电颗粒可以包括以下中的一种或组合巴基球；富勒烯；碳；炭黑；科琴碳黑； 碳纳米结构；碳纳米管；碳纳米球；碳纤维；石墨；石墨烯；石墨片；石墨纳米颗粒；以及马铃薯石墨。功能上的不同可以包括以下中的一个或组合组成的差异；组织的差异；结构的差异；组成的差异和结构的差异；组成的差异和组织的差异；结构的差异和组织的差异；组成的差异、结构的差异和组织的差异。至少一个层可以具有比至少一个其他层大的电阻抗或比至少一个其他层大的电阻或两者，并且可选择地，至少一个层可以比至少一个其他层是更离子可渗透的。在某些实施方案中，活性材料颗粒可以包含选自由以下组成的列表的材料 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。在某些实施方案中，所述活性材料包括选自包括以下的组的负极活性材料碳；石墨；被石墨包覆的石墨；石墨烯；介孔碳微珠；碳纳米管；硅；多孔硅；纳米结构硅；纳米级硅；微米级硅；含硅的合金；被碳包覆的硅；被碳纳米管涂覆的硅；钒酸锰；钥酸锰；硫氧化物；高度取向的热解石墨；锡；锡氧化物；含有锡的合金；铺、锡铺；裡金属;以及Li4Ti5O12t5本发明通过变化参数，例如颗粒尺寸、电极内的尺寸分布、导电颗粒浓度以及电极内的粘合剂浓度提供利用上文提到的构思的电池。图4描绘了本发明提供的示例性的电极基质，其中这样的基质具有在其中形成的功能梯度。在此，电极110包括多个层，其中每个层不同于电极110中的至少一个其他层。以非限制性的实施例的方式，图4描绘了多层电极，即电极110，其具有四个层，每一层包括活性材料颗粒，各层的活性材料颗粒的尺寸是不同的。集流体155具有在其上的层150，层150具有电极内的最大活性材料颗粒尺寸。与层 150相比，层140、130和120各自的活性材料颗粒尺寸逐渐变小。各层可能是如何不同的实施例是，至少一个层可以具有比至少一个其他层大的离子储存容量。电极还可以包括多个层中的至少两个，其中至少一个层可以包含比至少一个其他层多的粘合剂聚合物。优选地， 至少一个层可以包括比至少一个其他层多的导电颗粒，或至少一个层可以包括比至少一个其他层多的活性材料颗粒，或两者。在优选的实施方案中，电极可以包括具有重复布置顺序的多个层。图5描绘了具有重复布置顺序的电极，其中电极110包括集流体155，集流体155具有在其上的交替层-较大活性材料颗粒层151，且较小活性材料颗粒层141置于其间。层厚度通常在10 μπι 至50 μ m之间,然而,本发明设想以下的厚度约Ιμπι;约2μηι;约3μηι;约4μηι;约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 ;约 16 μ m ;约 17 μ m ;约 18 μ m ;约 19 μ m ;约 20 μ m ;约 21 μ m ;约 22 μ m ;约 23 μ m ;约 24 μ m ;约 25 μ m ;约 26 μ m ;约 27 μ m ;约 28 μ m ;约 39 μ m ;约 30 μ m ;约 31 μ m ;约 32 μ m ;约 33 μ m ;约 34 μ m ;约 35 μ m ;约 36 μ m ;约 37 μ m ;约 38 μ m ;约 39 μ m ;约 40 μ m ;约 41 μ m ;约 42 μ m ;约 43 μ m ;约 44 μ m ;约 45 μ m ;约 46 μ m ;约 47 μ m ;约 48 μ m ;约 49 μ m ;约 50 μ m ;约
51μ m ;约 52 μ m ;约 53 μ m ;约 54 μ m ;约 55 μ m ;约 56 μ m ;约 57 μ m ;约 58 μ m ;约 59 μ m ;约 60 μ m ;约 61 μ m ;约 62 μ m ;约 63 μ m ;约 64 μ m ;约 65 μ m ;约 66 μ m ;约 67 μ m ;约 68 μ m ;约 69um;约 70um;约 71um;约 72um;约 73um;约 74um;约 75um;约 76um;约 77um;约 78 μ m ;约 79 μ m ;约 80 μ m ;约 81 μ m ;约 82 μ m ;约 83 μ m ;约 84 μ m ;约 85 μ m ;约 86 μ m ;约 87 μ m ;约 88 μ m ;约 89 μ m ;约 90 μ m ;约 91 μ m ;约 92 μ m ;约 93 μ m ;约 94 μ m ;约 95 μ m ; 约 96 μ m ;约 97 μ m ;约 98 μ m ;约 99 μ m ;约 100 μ m ;约 101 μ m ;约 102 μ m ;约 103 μ m ;约 104 μ m ;约 105 μ m ;约 106 μ m ;约 107 μ m ;约 108 μ m ;约 109 μ m ;约 110 μ m ;约 111 μ m ;约 112μπι;约 113μπι;约 114μπι;约 115μπι;约 116μπι;约 117μπι;约 118μπι;约 119μπι;约 120 μ m ;约 121 μ m ;约 122 μ m ;约 123 μ m ;约 124 μ m ;约 125 μ m ;约 126 μ m ;约 127 μ m ;约 128 μ m ;约 129 μ m ;约 130 μ m ;约 131 μ m ;约 132 μ m ;约 133 μ m ;约 134 μ m ;约 135 μ m ;约 136 μ m ;约 137 μ m ;约 138 μ m ;约 139 μ m ;约 140 μ m ;约 141 μ m ;约 142 μ m ;约 143 μ m ;约 144 μ m ;约 145 μ m ;约 146 μ m ;约 147 μ m ;约 148 μ m ;约 149 μ m ;约 150 μ m ;约 151 μ m ;约 152 μ m ;约 153 μ m ;约 154 μ m ;约 155 μ m ;约 156 μ m ;约 157 μ m ;约 158 μ m ;约 159 μ m ;约 160 μ m ;约 161 μ m ;约 162 μ m ;约 163 μ m ;约 164 μ m ;约 165 μ m ;约 166 μ m ;约 167 μ m ;约 168 um;约 169 um;约 170um;约 171um;约 172um;约 173um;约 174um;约 175um;约
176μ m ;约 177 μ m ;约 178 μ m ;约 179 μ m ;约 180 μ m ;约 181 μ m ;约 182 μ m ;约 183 μ m ;约 184 μ m ;约 185 μ m ;约 186 μ m ;约 187 μ m ;约 188 μ m ;约 189 μ m ;约 190 μ m ;约 191 μ m ;约 192 μ m ;约 193 μ m ;约 194 μ m ;约 195 μ m ;约 196 μ m ;约 197 μ m ;约 198 μ m ;约 199 μ m ;约 200 μ m ;约 201 μ m ;约 202 μ m ;约 203 μ m ;约 204 μ m ;约 205 μ m ;约 206 μ m ;约 207 μ m ;约 208 μ m ;约 209 μπι;约 210μπι;约 211μπι;约 212μπι;约 213μπι;约 214μπι;约 215μπι;约 216 μ m ;约 217 μ m ;约 218 μ m ;约 219 μ m ;约 220 μ m ;约 221 μ m ;约 222 μ m ;约 223 μ m ;约 224 μ m ;约 225 μ m ;约 226 μ m ;约 227 μ m ;约 228 μ m ;约 239 μ m ;约 230 μ m ;约 231 μ m ;约 232 μ m ;约 233 μ m ;约 234 μ m ;约 235 μ m ;约 236 μ m ;约 237 μ m ;约 238 μ m ;约 239 μ m ;约 240 μ m ;约 241 μ m ;约 242 μ m ;约 243 μ m ;约 244 μ m ;约 245 μ m ;约 246 μ m ;约 247 μ m ;约 248 μ m ;约 249 μ m ;约 250 μ m ;约 251 μ m ;约 252 μ m ;约 253 μ m ;约 254 μ m ;约 255 μ m ;约 256 μ m ;约 257 μ m ;约 258 μ m ;约 259 μ m ;约 260 μ m ;约 261 μ m ;约 262 μ m ;约 263 μ m ;约 264 μ m ;约 265 μ m ;约 266 μ m ;约 267 μ m ;约 268 μ m ;约 269 μ m ;约 270 μ m ;约 271 μ m ;约 272 μ m ;约 273 μ m ;约 274 μ m ;约 275 μ m ;约 276 μ m ;约 277 μ m ;约 278 μ m ;约 279 μ m ;约 280 μ m ;约 281 μ m ;约 282 μ m ;约 283 μ m ;约 284 μ m ;约 285 μ m ;约 286 μ m ;约 287 μ m ;约 288 μ m ;约 289 μ m ;约 290 μ m ;约 291 μ m ;约 292 μ m ;约 293 μ m ;约 294 μ m ;约 295 μ m ;约
296μ m ;约 297 μ m ;约 298 μ m ;约 299 μ m ；以及约 300 μ m。当在电池中使用时，本发明的优选电极可以示意地相像于图6中描绘的电极。在此，示出了本发明的示例性的电池组电池，其中正极和负极是每个具有在各自内的至少一个功能梯度的电极基质。在图6中，电池10包括，从底部向上阅读，负极集流体60，负极集流体60具有分别与其相关联的第一至第四负极层200、210、220和230，其中第一负极层200具有最小的活性材料颗粒、并且每个随后的层具有在其中的不断增加的活性材料颗粒尺寸。正极集流体20具有分别与其相关联的第一至第四正极层160、170、180和190，其中第一正极层160具有正极30内的最小活性材料颗粒，并且每个随后的层具有在其中的不断增加的活性材料颗粒尺寸。在正极30和负极50之间是隔板40，隔板40使正极30和负极 50彼此电子隔离，同时允许经过隔板40的离子转移，典型地经过隔板40中的孔隙、通道或缺口。在某些实施方案中，所述电极可以包括两个或更多个层，每个层具有第一表面和第二表面，其中所述第一层的所述第一表面在所述集流体表面处与所述集流体电连通，并且其中所述第二层的所述第一表面与所述第一层的所述第二表面电连通且离子连通。所述第一层可以包括平均比所述第二层小的活性材料颗粒。所述第一层包括平均比所述第二层少的导电颗粒。所述层可以是划定电极的具有不同的功能性质的两个区域的界线的假想边界。在某些实施方案中，本发明提供包括根据本发明的方法形成的一个或两个电极的电池，并且这样的电极具有在其中的梯度，优选地功能梯度。图7描绘了本发明提供的示例性的电池组电池，其中正极和负极是每个具有在其中的功能梯度的电极基质，每个梯度沿垂直于正极集流体20和负极集流体60的方向延伸。每个电极中的层的组织使得较大的活性材料相邻于集流体。在此，负极集流体60具有相邻于其包括正极30的最大活性材料颗粒的层230，然后层220至200以逐渐减小的活性材料颗粒尺寸的顺序，层被在层230上相继地成层。相似地，正极集流体20具有相邻于其具有正极30的最大活性材料颗粒的层190， 然后层180至160以逐渐减小的活性材料颗粒尺寸的顺序，层被在层190上相继地成层。在某些实施方案中，可以是期望的是，具有包括多个层，其中层中的至少一个主要包括导电颗粒，的电极。不希望被理论束缚地，已经发现，具有在活性材料的层和导电颗粒的层之间的居间的导电层部分地通过减小电极的内阻而改进电极性能。因为居间的导电层当被与 包含活性材料和导电材料的层相比时是相对薄的，所以人们相信导电层的加入不牺牲显著的电极离子储存容量。包括居间的导电层的电极的实施例在图8中示出，图8描绘了本发明提供的示例性的电极基质，其中活性材料颗粒层/导电颗粒层具有被置于其之间的具有至少50%的是导电颗粒的固体的层。电极110包括多个层，即层240至280，每个层包括活性材料颗粒和导电颗粒。层305包含当与层240至280相比时的较高的量的导电材料。已经发现，将层305首先施用于集流体155改进电极附着性并且降低电极的内阻。从集流体155向上的每个层在具有较高的导电颗粒量的层305和层240至280之间交替。所得到的电极110具有当与具有相似的储存容量而缺乏居间的导电层305的电极相比时的较低的内阻。图9以剖视图描绘了图8的主题内容以强调电极基质的每个层。图IOA至IOD描绘了本发明提供的示例性的电极基质形成设备，其中具有在其中的至少一个功能梯度的电极基质被沿着电极载体的正在运动的盘卷物原位地铸造。为了制造本发明的优选的电极，本发明提供用于制造具有在其中的至少一个梯度，优选地垂直于集流体(电极载体)的表面延伸的梯度，的方法和装置。图IOA至IOD描绘了示例性的电极基质形成设备，其中层被无缝地沉积在正在运动的盘卷物电极载体上。图IOA示出了涂覆系统300，涂覆系统300包括铸造歧管290，铸造歧管290具有多个容纳从与多个涂覆悬浮液流体连通的混合器到达的涂覆悬浮液的供入管，至少两个涂覆悬浮液是彼此不同的，混合器剧烈地组合和混合具有用于铸造电极内的其预期空间位置的所选择组成的涂覆悬浮液。据此，组成的梯度可以被布置为沿着歧管290的任何供入线，如梯度待布置在待铸造的电极内。通过监测流量和体积，自动化系统可以使用为了最终沉积到分立的电极中的依次的多个梯度填充每个供入管，每个电极如所期望地接收一个或多个梯度。多个供入管的原因是为了确保在电极的X，y维度中的任何给定的点处，电极的在距离z处的组成相应于被在电极内寻求的梯度的期望的变化曲线。图IOB示出了铸造歧管头部360的剖视透视图， 铸造歧管头部360具有通向其铸造歧管290。铸造歧管头部360被上下颠倒地示出，以示出铸造歧管290的出口 361在铸造歧管头部360内的分布。图IOC示出了铸造歧管头部360， 铸造歧管头部360被再次反转并且以剖视透视图，其中铸造歧管头部360是空的，如被出口 361的外观证明的。图IOD示出了铸造歧管头部被由上游的混合和泵送系统(未示出)形成的5个渐变的连续梯度填充。渐变317至375代表在电极的功能梯度内的渐变的组成、 组织、结构和/或功能中的一个或组合的改变。可以具有范围在以下的装填密度的电极被本发明设想约O. 5mg/cm2至约I. Omg/ cm2 ;约 I. Omg/cm2 至约 2. Omg/cm2 ;或约 I. 5mg/cm2 至约 2. 5mg/cm2 ;或约 2. Omg/cm2 至约
2.5mg/cm2 ;或约 2. Omg/cm2 至约 3. Omg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 3. Omg/cm2 ;或约 2. Omg/ cm2 至约 4. Omg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 5. Omg/cm2 ;或约 3. Omg/cm2 至约 5. Omg/cm2 ；或约 4. 5mg/cm2 至约 5. Omg/cm2 ;或约 5. Omg/cm2 至约 IOmg/cm2 ;或约 6. Omg/cm2 至约 7. Omg/ cm2 ;或约 7. Omg/cm2 至约 8. Omg/cm2 ;或约 8. Omg/cm2 至约 9. Omg/cm2 ;或约 9. Omg/cm2 至约 IOmg/cm2 ;或约 10mg/cm2 至约 llmg/cm2 ;或约 llmg/cm2 至约 12mg/cm2 ;或约 12mg/cm2 至约 13mg/cm2 ;或约 13mg/cm2 至约 14mg/cm2 ;或约 14mg/cm2 至约 15mg/cm2 ;或约 15mg/cm2 至约 20mg/cm2 ;或约 20mg/cm2 至约 30mg/cm2 ;或约 30 mg/cm2 至约 40mg/cm2 ;或约 40mg/cm2 至约 50mg/cm2 ;或约 I. 5mg/cm2 至约 3. 5mg/cm2 ;或约 2. Omg/cm2 至约 4. 5mg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 8. Omg/cm2 ;约 5. Omg/cm2 至约 8. Omg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 5. Omg/cm2 ;或约 3. Omg/ cm2 至约 5. Omg/cm2 ;或约 I. 5mg/cm2 至约 3. 5mg/cm2 ;或约 2. Omg/cm2 至约 4. 5mg/cm2 ;或约
I.Omg/cm2 至约 8. Omg/cm2 ;约 5. Omg/cm2 至约 8. Omg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 20mg/cm2 ;或约 I. 5mg/cm2 至约 25mg/cm2 ;或约 2. Omg/cm2 至约 25mg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 25mg/cm2 ； 或约 I. Omg/cm2 至约 30mg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 35mg/cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 40mg/ cm2 ;或约 I. Omg/cm2 至约 50mg/cm2 ;或约 15mg/cm2 至约 35mg/cm2 ;或约 20mg/cm2 至约 45mg/ cm2 ;或约 10mg/cm2 至约 80mg/cm2 ;以及约 50mg/cm2 至约 80mg/cm2。具有范围在约 llmg/cm2 至约15mg/cm2的装填密度或约12. 5mg/cm2至约15mg/cm2的装填密度的电极相似地被本发明设想。作为对于铸造具有在其中的至少一个功能梯度的电极的替代形式，本发明提供用于完全地或部分地使用电极涂覆悬浮液的喷雾施用制造这样的电极的装置和方法。图11 示出了本发明的示例性的实施方案，其中盘卷物集流体155被使用多个电极涂覆悬浮液相继地喷雾涂覆，其中至少一个电极涂覆悬浮液是与在涂覆线中使用的另一个电极涂覆悬浮液不同的。每个电极涂覆悬浮液被容纳在可用于分布至喷雾头510的储液器410a至500a 中，喷雾头510每个具有被附接于其喷雾喷嘴390，每个电极涂覆悬浮液被从喷雾喷嘴390 喷出以形成喷雾图案400。喷雾头510被相继地布置为使得当在连续的操作中时，层410b 至500b被以相继的方式施用于集流体155以生产多层电极。在某些实施方案中，可以具有在喷雾步骤中的每个或某些之前、期间、之后或组合进行的加热步骤、冷却步骤或两者。本发明的电极涂覆悬浮液可以使用本领域的技术人员已知的传统的技术被制备。 在一个实施方案中，本发明还提供组合和混合成分以递送至沉积设备，例如但不限于喷雾器，的动态电极涂覆悬浮液形成。示例性的系统在图12中示出，其中涂覆悬浮液形成器 1000包括两个或更多个储液器，在此是储液器1010至1040，每个具有驱动叶轮1060的马达1050。叶轮1060工作以保持被容纳在储液器1010等等中的液体的同质性。流体管线 1160建立在储液器1010至1040与预混合器1050和螺旋式混合器1140之间的液体连通。 每个流体管线1160具有与其相关联的泵1070和流动控制器1080，以在涂覆悬浮液运动入预混合器1150中时分别泵送涂覆悬浮液和调节液体流动。马达1050、泵1070和流动控制器1080通过与计算机1100通信的控制器1090在计算机控制下，以根据在计算机1100上运行的计算机程序创造不同的组合。涂覆悬浮液被从预混合器1150经过进一步混合涂覆悬浮液的螺旋式混合器1140以及通过供入管1130泵送入喷雾头1120和喷雾喷嘴1110中。 其他沉积方法是本领域的技术人员已知的并且如本文描述的本发明提供的。使用本发明的优选的方法制造的电极可以使它们的组成以图形方式表示。图13 至25图形地描绘了在电极基质的组成上作出的改变的不同的方案，其中电极基质组成随距电极载体的距离的变化而改变。在某些实施方案中，活性材料颗粒与导电颗粒的比可以随距电极载体或集流体的距离的变化改变。图13图形地描绘了示例性的电极，其中活性材料与导电颗粒，在此是碳纳米管，的比随距集流体表面的距离的变化改变。电极在紧邻于集流体的表面的区域中含有比紧邻于集流体表面的表面的区域高的量的导电颗粒。相反地，电极的紧邻于集流体表面的区域含有比电极的远离集流体的表面的区域低的量的活性材料颗 粒。图14描绘了优选的梯度变化曲线，其中随距电极载体(在某些情况下集流体)的距离变化。在此，活性材料颗粒和导电材料颗粒的浓度随距电极载体表面的距离的变化而改变，其中活性材料颗粒浓度在距电极载体表面的距离增加时减小，并且导电颗粒浓度在距电极载体表面的距离增加时增加。在另一个实施方案中，在电极基质内的每个含有活性材料的层之间是包括相对高浓度的导电颗粒的层。图15图形地描绘了如何，偶然地并且随距电极载体表面的距离的变化，活性材料的总固体的百分数急剧地下降，同时导电颗粒的总固体的百分数急剧地上升短距离，然后在其之后迅速返回至高活性材料颗粒百分数。不希望被理论束缚地，人们相信，薄的间歇的导电层帮助改进电极基质内的电子传导性。在某些实施方案中，期望活性材料颗粒的平均尺寸随距电极载体表面的距离的变化改变。在图16中，较小的活性材料颗粒的总固体的百分数在距电极载体表面的距离增加时减小，并且较大的活性材料颗粒的总固体的百分数在距电极载体表面的距离增加时增力口。不希望被理论束缚地，人们相信，将活性材料颗粒尺寸随距电极载体表面的距离的变化增加产生了具有遍及电极基质的更大的离子渗透性的电极。在图15的电极中，粘合剂聚合物和导电颗粒的固体的百分数保持恒定。使用与对于图16描述的策略相反的策略，图17图形地描绘了较大的活性材料颗粒的总固体的百分数在距电极载体表面的距离增加时减小，并且较小的活性材料颗粒的总固体的百分数在距电极载体表面的距离增加时增加。在图16的电极中，粘合剂聚合物和导电颗粒的固体的百分数保持恒定。当电极被制造为具有具有“S”形状的梯度时，梯度从在电极基质中的一个层突然地改变至与梯度形成对比的具有更大的线性斜率的另一个梯度。在图18中，示出了三个变化形式，其中较大的活性材料颗粒与较小的活性材料颗粒的比符合在两个层之间的边界处的突然改变。在某些实施方案中，这样的突然的改变经过近似垂直于电极载体表面延伸的轴(Z)发生两次或更多次。图19示出了颗粒尺寸比的随距电极载体表面的距离的变化改变的八个不同的变化曲线。不同的曲线被示出以代表电极基质内的梯度变化曲线的许多可能性。在某些实施方案中，在电极基质内形成的梯度可以是阶梯式梯度。以非限制性的实施例的方式，在其中涂覆悬浮液通过喷雾或电泳沉积被沉积的某些实施方案中，所得到的电极可以具有在其中的阶梯式梯度。在其他实施方案中，阶梯式梯度可以通过使用在层的施用之间的压延被形成，其中被用于压延或压缩电极基质或不完全的电极基质的力的量可以被变化，以形成具有在其中的多个层，其中至少两个层具有被作为最大理论密度的百分数代表的不同的密度，的电极。在被在图20中代表的电极中，每个随后的压延或压缩步骤导致每个随后的层的越来越弱的致密化。在某些实施方案中，可以是期望的是，首先在电极载体的表面上形成导电颗粒层， 以帮助改进电导率和/或附着性以及其他的。图21中的图示出了在距电极载体的表面的几微米距离内的导电颗粒的总固体的初始的高百分数与活性材料颗粒的低的初始的百分数， 其与具有活性材料颗粒的总固体的相对高的百分数和导电颗粒的低的百分数之处成倒数。 如所示的，粘合剂的总固体的百分数在电极厚度上保持恒定。被在图21中代表的方案如图22中代表的变化，在图22中活性材料颗粒和导电材料颗粒总固体的百分数以逐步骤方式改变，在每个步骤中的升高或下降指示层边界，无论电极基质在结构上是一体的还是无缝的。图23代表活性材料和导电颗粒的总固体的颗粒百分数的改变的略微的斜率。在本发明的某些实施方案中，包括两种或更多种不同的活性材料颗粒的电极可以使用本发明的方法和装置被形成。图24图形地描绘了具有在第一类型的活性材料颗粒和第二类型的活性材料颗粒之间交替的层的电极。非限制性的实施例包括形成含有碳的活性材料颗粒的层与由硅活性材料颗粒形成的层。不希望被理论束缚地，但是人们相信，这样的布置的一个益处将是，硅在被锂化时膨胀以在碳质的层上施加力以促进它们的在重复的充电/放电循环期间的完整性。在本发明的某些实施方案中，电极可以包括层，每个层包括两种或更多种不同类型的活性材料颗粒。这种方案的实施例被在图25中代表。在此，虽然每个层包括两种不同类型的活性材料颗粒，但是在每个层内，每种颗粒的相对比随距电极载体的表面的距离的变化而变化。在本发明的一个实施方案中，电极孔隙度可以通过在电极基质中包括形成空穴的颗粒被变化，其中形成空穴的颗粒提供在电极内的当与不含有形成空穴的颗粒的区域相比时的具有高离子迁移率的区域。非限制性的实施例被在图26A和26B中提供，在图26A和 26 B中，如图26A中所示的，形成空穴的颗粒1300包括电极70的一部分，每个形成空穴的颗粒1300被活性材料颗粒基质1310围绕。在某些实施方案中，形成空穴的颗粒1300是高度多孔的结构。在某些实施方案中，形成空穴的颗粒1300可以，如图26B中所示的，被保留活性材料颗粒基质1310完整并且使空穴1320呈现在形成空穴的颗粒1300曾经存在之处的溶剂溶解掉。在使用中，空穴1320被电解质和溶剂填充并且作为电极70内的具有高离子迁移率的区域。优选的形成空穴的颗粒包括但不限于具有低于约I μ m，优选地低于近似 500nm,的尺寸的被气体填充的微中空球。其他可以适合于形成空穴的颗粒是能够使用溶剂被溶解的聚合物颗粒和/或可以在压延步骤期间被裂开以创造电极基质内的空穴的玻璃微中空球。优选地，空穴形成电极，优选地多层电极，内的梯度，在多层电极中空穴的浓度在一个层中比至少一个其他层的大。另一个用于引入电极内的空穴的方法在图27A和27B中示出，在图27A和27B中被溶解的气体形成当涂覆浆料的压力减小时尺寸生长的气泡1533。使用狭缝模具方法，空穴可以通过在沉积至电极载体上之前在压力下将气体溶解入电极涂覆浆料中被引入电极中。 图27A示出了示例性的被修改以生产具有在其中的空穴的电极的狭缝模具涂覆系统。狭缝模具1500包括顶部模具板1531和底部模具板1530，顶部模具板1531和底部模具板1530 具有在其之间的与分布歧管1540流体连通的流动通道1550。狭缝模具1500被定位为相邻于辊子1720，辊子1720引导盘卷物集流体320围绕辊子1720并且紧邻于狭缝模具1500。 真空盒1680与真空源1690和废物接收器1700流体连通。真空盒1680被定位为相邻于辊子1720和狭缝模具150，使得真空盒1680中的较低的压力使涂覆浆料涡流1770在与盘卷物集流体320的运动相反的方向形成。涂覆浆料在容纳罐1640中被混合器1650中混合。 空气或另一个气体被经过从气体供应管线1660接收在压力下的气体的曝气器1740引入涂覆浆料中。被曝气的涂覆浆料被泵1630朝向狭缝模具涂覆器1500泵送。曝气的程度被通过反馈环路与气泡控制器1610共同地控制。如果另外的空气或其他添加剂待被加入涂覆浆料中，那么进入管线注射器1580引入被容纳在添加剂罐1590中的另 外的空气/气体或添加剂。另外的空气/气体和/或添加剂被使用进入管线混合器1569混合入涂覆浆料中。 流量被流动控制器1570控制，涂覆浆料被从流动控制器1570经过供入线1560引入狭缝模具1500中。涂覆浆料从狭缝1760发射，以在盘卷物集流体320经过狭缝1760时创造在盘卷物集流体320上的涂层1750。示例性的通过溶解气体降压形成的电极在图28中示出，其中电极70具有在干燥之后被捕获在其中的气泡1533。其他用于从气泡形成空穴的方法包括将被湿形成的电极加热至溶剂的沸点以使气泡形成并且由于电极接近干燥仍然被捕获。一个变化形式是弓I入气泡捕获材料，例如粘合剂。优选的用于将气泡捕获入电极基质中的粘合剂是在水性溶剂或水中的与苯乙烯/ 丁二烯组合的羧甲基纤维素。非限制性的实施例包括将6% w/w的从 LICO Technology Corporation,台湾获得的CMC/SBR的 15% w/v溶液，产品号码LHB-108P， 加入电极涂覆浆料中并且均质化约30分钟以捕获空气并且混合混合物。然而，没有脱气步骤被进行，在浆料的表面上的大的气泡被使用一滴乙醇除去。在本发明的另一个方面，电极通过形成多个小的液滴被形成。理想地，范围在0. 5 至10微微升的液 滴是优选的。其他尺寸以及尺寸的范围是合适的。在某些实施方案中，液滴可以具有约IOOnm至约I. ομ I的直径。图29Α描绘了示例性的液滴形成机器，其中液滴由于间歇的径向压缩被形成。液滴分配器1900包括具有入口 1960的流体歧管1910，涂覆悬浮液可以经过入口 I960进入流体歧管1910。每个支管1911具有与其相关联的环形元件1920，当通过将电势施加于导向部1930被激励时，环形元件1920压缩支管1911以导致导致液滴1940被从支管1911的端喷出的流体冲击波。通过形成液滴，可能的是，将电极形成布置在X，y平面中。通过相继地滴入不同的电极组成，具有X，y以及z空间组织的多层电极是可能的。x、y以及z维度阵列的实施例是阵列化电极1970，其在图29B中示出，具有单个电极柱1950，每个柱1950具有具有不同组成的多个层1971-1973，相像于多层的多口味的蛋卷冰淇淋。在另一个方面，本发明提供由此得到的具有包括在电极的X，y平面中，即平行于电极载体的表面，延伸的梯度的电极的装置、方法和设备。在一个实施方案中，本发明提供电极穿孔器。图30描绘了电极基质穿孔器530的侧视图，包括用于将穿孔器530支持在盘卷物集流体155上方的轮轴或轴。针(pin) 535从芯辊550突出并且当与盘卷物155接触时形成穿孔520。在某些实施方案中，针535穿透电极和电极载体的整个厚度。在其他实施 方案中，针535仅穿透电极的厚度而不穿透电极载体的厚度。在某些实施方案中，针535可以刺穿电极的仅一部分。在某些实施方案中，针535的部分电极刺穿可以是直至在未穿孔的随后的层下方的层，即较接近于电极载体的层被穿孔同时随后的层中的至少一个不被穿孔。在某些实施方案中，电极或电极的一个或多个层在干燥之前或在电极基质由于湿气、热或溶剂或溶剂蒸气的存在是软的时被穿孔。图31描绘了相似于图30中示出的电极基质穿孔器的电极基质穿孔器的透视图。在此，穿孔器530在被形成的电极的表面或电极的层上滚动，并且得到穿孔520。穿孔520可以然后被具有期望性质的材料填充。在某些实施方案中，孔隙520可以被电解质溶液填充。在某些实施方案中，孔隙520可以被聚合物电解质溶液填充。在又另外的实施方案中，孔隙520可以被固体聚合物电解质填充。在某些实施方案中，孔隙520可以被离子可渗透的材料、导电材料或两者的组合填充。被穿孔的电极或电极层的平面图和横截面图在图32A和32B中示出。包括具有孔隙1410的活性材料颗粒基质1310的电极70在图32A中以平面图示出。孔隙可以被图案化或不被图案化，和/或可以具有不同的深度。图32B示出了具有在活性材料颗粒基质1310的壁之间的孔隙1410的电极70的横截面图。在另一个实施方案中，电极或电极的层可以通过使用凹窝辊子压延被凹窝化。如图33中所示的，代替穿孔器的针，凹窝辊子1330的突出部1340压动紧贴在被平滑辊子1350支持的盘卷物集流体320上的电极涂层。在某些实施方案中，平滑辊子33可以被另一个凹窝辊子1330(未示出)代替。在某些实施方案中，凹窝辊子1330可以在滚动期间被同步化以匹配突出部1340。在某些实施方案中，凹窝辊子1330可以不被同步化和/或可以是异步的。凹窝辊子1330和平滑辊子1350的透视图在图34中示出，在图34中具有被涂覆的电极或电极的层的盘卷物集流体320正在被压延以产生凹窝1345。压延经常是电极的制造中的重要的步骤。图35示出了现有技术的压延设置，其中两个平滑辊子1350被压动在一起以压缩和增加电极涂层1357的密度为通常具有减小的z维度和增加的密度的被增加密度的电极涂层1358。增加密度在夹捏器1355处发生，平滑辊子1350在夹捏器1355处达到它们的最近点或夹捏点。被在夹捏器处施加的压力典型地是对于能量电池约6000磅每线性英寸夹捏器，并且对于动力电池约3000磅每线性英寸夹捏器。在一个方面，本发明提供多压延过程，其中压延在层被沉积之后并且在下一个层被沉积之前被进行。图36描绘了具有居间的压延步骤的涂覆/干燥线。涂覆线1400包括第一喷雾系统1390和第二喷雾系统1401，每个被干燥器1380跟随。在每个干燥器1380之后是压延系统。第一压延系统1387在第二层1370的被第二喷雾系统1401的沉积之前压延第一层1360。在第二层1370被沉积和干燥之后，第二压延系统1389压延第二层1370以及第一层1360。因为第一层1360已经被第一压延系统1387增加密度，所以随后的压延步骤的进一步压延的量，例如，第二压延系统1389可以在某些实施方案中是重要的或在某些实施方案中是不重要的。不希望被理论束缚地，人们相信，层的逐步骤压延，而非完全的电极基质，提供在每个层处和整个电极基质的增加密度的更好的控制。此外，逐步骤压延允许具有不同的组成的不同的层被压延至不同的程度。例如，压延力可以被在较远离集流体的层上减少，以得到具有在电极的近似z维度中延伸的密度的功能梯度(组织的和/或结构的)的电极。在另一个方面，本发明提供用于压延电极的方法和装置。图37A示出了压延系统 的部件，代替通过通过使电极经过两个平滑辊子的夹捏器压缩电极压延，如图35中所示的，电极和其载体或集流体被压缩在两个压板之间以减小或消除将电极从夹捏器区域挤出来。在图37A中，压板1420具有同时地接触电极70的表面以形成被活性材料颗粒基质1310围绕的压痕1410的突出部1340。当图37A的方法被应用于正在运动的盘卷物集流体时，如图37B中所示的，压板1420平行地行进并且使盘卷物集流体320具有在其上的活性材料颗粒基质1310。在压延的时刻，压板1420在背垫板1311被向上推动时被向下推动，压缩活性材料颗粒基质1310，随后压板1420和背垫板1311在一旦压延已经发生时后撤远离盘卷物集流体320。在一个实施方案中，如图37C中所示的，连续的轨道压延系统2200包括多个压板1420，多个压板1420与相似于罐或牵引器轨道系统的轨道和辊子的轨道2230和辊子2250相关联，以将压板1420以与盘卷物集流体320相同的步调运动，以压延活性材料颗粒基质1310。背垫板1311相似地与另一个轨道2230和辊子2250相关联以提供用于压延的行进支持器。图37D示出了所得到的具有在其上的具有在其中的压痕1410的活性材料颗粒基质1310的被压延的盘卷物320。使用连续的轨道压延系统2200生产的电极可以是连续的或不连续的，如图37D中所示的，其中每个电极被沿着盘卷物集流体320间隔。具有高复杂性的压痕图案可以被使用本发明的实施方案压延入电极中，如图38A至38G中所示的。在此，纺织网格被用于通过直接压花将复杂的图案压印入活性材料颗粒基质1310中，或如图38A和38B中所示的，通过间接压花，在间接压花中柔性片材1435被放置在纺织网格1430和活性材料颗粒基质1310之间。图38C示出了在图38B的组合时被下降的压动活塞1440。图38D示出了与图38B的组合接触的压动活塞1440。图38E示出了压动活塞1440，并且纺织网格1430和柔性片材1435被从活性材料颗粒基质1310后撤，留下在其中的压痕1450。上文提到的过程的横截面图在图38F和38G中示出，其中柔性片材1435的卷在图38G中示例，其中柔性片材1435起作用以防止活性材料颗粒基质1310压动入并且贯穿纺织网格1430。本发明的又另一个实施方案提供压延方法和装置，如图39A和39B中所示的。在此，代替图37A中的压板1420的突出部1340，压板1420具有孔1460，当被压动入在载体700上的活性材料颗粒基质1357中时，柱1450被形成为使围绕的区域被压缩，并且可选择地，柱1450被压缩。在另一个方面，本发明提供具有多个含有活性材料的区域的电极，每个区域被隔离物与另外的区域分隔，隔离物具有与含有活性材料的区域不同的组成并且是离子可渗透的和/或导电的。在某些实施方案中，隔离物还可以包含活性材料但是具有不同于活性材料区域的总体组成。图40A至40G示出了示例性的用于制造具有被具有与活性材料区域不同的组成的隔离物围绕的含有活性材料的区域的电极的 方法和装置，隔离物是离子可渗透的和/或导电的。为了形成隔离物，具有突出部1810的微模具1800被紧贴电极载体1820匹配，如图40A中所不的。图40B以横截面图不出了与电极载体1820匹配的微模具1800。一旦被匹配以形成模具，那么隔离物材料1830被注射入模具中以形成隔离物，如图48C中所示的。一旦固化，那么微模具1800被除去，留下附着于电极载体1820的已固化的隔离物1830，如图40D中所示的。合适的隔离物材料的实例包括聚合物(有机的和自然存在的)、凝胶以及浆料。隔离物材料可以包括但不限于导电颗粒、离子可渗透的材料以及，在某些实施方案中，活性材料颗粒。在高度优选的实施方案中，隔离物包括离子传导性聚合物以及导电的颗粒。离子传导性聚合物包括但不限于用于制造用于锂离子电池的固体电解质的聚合物。在其他实施方案中，隔离物是临时的并且被除去、溶解或以其他方式转化为保留在隔离物位置中的另一个材料，和/或在一旦被形成时被从电极扩散出来。然后活性材料组成I860被填充入隔离物1830之间的空间中以形成被隔离的活性材料组成1840。在某些实施方案中，活性材料组成被使用刮板1850引入被隔离物1830界定的空间中，如图40E中所示的。为了清楚性，图40F以线框示出了附着于电极载体1820的隔离物1830。图40G示出了被在其之间的被隔离的活性材料组成1840填充的隔离物1830。在另一个方面，本发明提供用于制造电极的阵列，其中阵列中的电极中的至少两个是不同的，的装置和方法。差异的非限制性的实施例包括组成的、组织的、结构的、功能的、负载的、层数的以及其他类型的差异，其是典型地在筛选电极候选者时被证明的。图41描绘了用于候选的电极配置的高处理量筛选的示例性的电极阵列形成器的透视图。阵列形成器601包括机器人样品收集器600，机器人样品收集器600具有X、y和z运动能力以吸入和分配驻留在样品板580的井590中的溶液和悬浮液。一旦样品已经被获取，那么机器人600将样品转移至喷雾器620的样品收集杯630。与喷雾器620相关联的是喷雾/滴入屏蔽器640，喷雾/滴入屏蔽器640可以关节连接以堵塞或不堵塞喷雾器620的喷雾路径。电极片材阵列650以成阵列的方式等待样品的沉积以按期望的图案形成电极660。在每次沉积之间，喷雾器620通过将样品收集杯630定位在将洗涤溶剂680喷雾入样品收集杯630中的洗涤器670下方同时激活喷雾器620并且将所得到的洗涤喷雾收集在废物回收器690中自清洁，以冲洗掉之前的样品。一旦洗涤步骤被完成，那么样品收集杯再次被被机器人样品收集器600从板580获取的另一个样品再加载。阵列形成器601可以是手动操作的，或优选地，被使用计算机自动化。在优选的实施方案中，计算机包括用于跟踪样品位置的数据库、关于喷雾沉积的信息以及关于被形成的电极阵列650，特别是每个电极660的性质和组成，的信息。样品板580的近视图在图42中示出，图42描绘了用于与阵列形成器，例如在图41中描绘的阵列形成器，共同使用的容纳电极的阵列涂覆悬浮液的两个96井微滴定器类型盘。上样品板580被根据颗粒尺寸和颗粒化学成阵列，而下样品板580被根据具有不同粘合剂浓度和导电颗粒浓度的悬浮液成阵列。在另一个方面，本发明提供片材电极阵列，如图43E中所示的。在图43A至43B中，描绘了用于制造片材电极阵列的方法。图43E中示出的片材电极阵列可以被与阵列形成器，例如图41中示出的阵列形成器，共同使用。在图43A至43E中，用于制造片材电极阵列750的过程被以步骤的顺序示出。在图43A至43B中，描绘了将电极载体片材700，优选地导电电极载体，粘合于具有在其上的粘合剂的被穿孔的背衬片材710以形成被穿孔的被背衬的电极载体片材720的步骤。被穿孔的背衬片材710中的穿孔允许背侧电到达电极载体片材700以及其残留物(如下文讨论的)。一旦被粘合，那么电极载体片材700被冲切以形成具有被从电极载体片材700切割的形状的阵列，同时保留被穿孔的背衬片材710完整以形成被冲切的电极载体阵列730，如图43C中所示的。图43D中示出的下一个步骤是除去过量的电极载体片材740，留下其残留物，残留物成为被在片材电极阵列750上成阵列的 电极载体760，其中每个电极载体760与其他电极载体760电隔离且离子隔离。如在图43E中示出的，片材电极阵列750可以然后被使用上文描述的阵列涂覆器或任何其他涂覆系统或手动地涂覆。为了帮助如图43E中所示的片材电极阵列750的使用，在一个实施方案中，本发明提供导体载体块770，如图44中示出的。在此，不导电的载体具有与其相关联的多个电迹线780，每个从在导体载体块770内部或表面的所选择的位置导向至在导体载体块770内部或表面的相应于片材电极阵列750的被穿孔的背衬片材710内的穿孔的位置，以建立在电极载体的阵列760内的相应的位置处的与电极载体760的电连通。接触部790帮助建立在电极载体760的被通过被穿孔的背衬片材710的穿孔暴露的背侧之间的电连通。在优选的实施方案中，接触部790是弹簧加压的接触部，优选地被金涂覆。导体载体块770可以包括多个层以帮助电迹线780、其他机械物品例如电连接器将导体载体块连接于外部设备，优选地计算机和/或电池测试器装置，以及束缚和支持接触部790。为了有利于使用电极片材阵列750形成电池组电池阵列，在另一个方面，本发明提供用于制造单个隔板的阵列的方法和装置。图45A和45B以分解透视图和组装透视图描绘了隔板阵列的一个实施方案。在此，被层压的隔板阵列830(如在图47中完整地示出的)通过将包括遍及其厚度是离子可渗透的但不导电的可热变形材料的隔板片材820层压在背衬片材800之间被形成，背衬片材800每个具有被在其中成阵列的孔810。背衬片材800可以由任何非多孔的材料制造，优选地聚酯或聚酰亚胺。在层压期间，如图46A和46B中所示的，密封部860被在隔板片材820内形成，具有孔810的轮廓。在某些实施方案中，背衬片材800中的一个或两个部分地熔融以形成围绕孔810的密封部860的全部或部分。在某些实施方案中，背衬片材800都不熔融。为了电地、流体地和离子地隔离隔板片材阵列830的每个隔板880，热密封模具阵列被使用。图46A和46B描绘了用于制造隔板阵列的实施方案的夹具和过程。具有凸起形状850的热密封夹具840被对准，以使来自第一热密封夹具840的凸起形状850与第二热密封夹具840的凸起形状850对准，使孔810在待被形成的产品上，并且其孔810在凸起形状850内的中心。在压缩时，来自热密封夹具840的热通过使隔板片材820的小的部分熔融形成围绕孔的密封部860，以使用围绕孔810的紧邻的区域关闭孔隙或通道，以离子地、电地和流体地将隔板材料区域与孔810隔离。所得到的隔板片材阵列830在图47中示出，其中隔板孔阵列800图48A和48B描绘了用于制造隔板阵列的另一个实施方案的夹具和过程。具有凸起形状850的热密封夹具840被对准，以使来自第一热密封夹具840的凸起形状850与第二热密封夹具840的凸起形状850对准，使隔板片材阵列830，并且其孔810在凸起形状850内的中心。在压缩时，来自热密封夹具840的热通过使隔板片材820的小的部分熔融形成围绕孔810的密封部860，以使用围绕孔810的紧邻的区域关闭孔隙或通道，以离子地、电地和流体地将隔板材料区域与孔810隔离。在图48A和48B中描绘的方法的结果在图49中示出，在图49中由隔板片材820形成的隔板阵列870具有多个隔板810。图50以分解透视图描绘了可与在图43至49中描绘的电极阵列、隔板阵列和其他 部件共同使用的电极阵列测试装置。图51描绘了被组装的电极阵列测试装置的横截面图。
权利要求
1.一种电极,包括 a)多个层，每个层包括 i)活性材料颗粒，其能够可逆地储存离子；以及， )导电颗粒， b)其中所述多个层具有至少ー个在功能上与至少ー个其他层不同的层， 其中所述电极包括在其中的至少ー个功能梯度。
2.根据权利要求I所述的电极，其中所述导电颗粒包含选自由以下组成的组的导电材料巴基球；富勒烯；碳；炭黑；科琴碳黑；碳纳米结构；碳纳米管；碳纳米球；碳纤维；石星；石星稀；石星片；石星纳米颗粒；以及马铃署石星。
3.根据权利要求I所述的电极，还包括 a)集流体，其具有第一侧和第二侧；以及， b)第二电极,其包括 i)活性材料颗粒，其能够可逆地储存离子；以及， )导电颗粒， 其中所述第一电极被附接于所述集流体的所述第一侧，并且所述第二电极被附接于所述集流体的所述第二侧。
4.根据权利要求I所述的电极，还包括 c)集流体，具有第一侧和第二侧；以及， d)第二电极，其包括多个层，每个层包括 i)活性材料颗粒，其能够可逆地储存离子；以及， )导电颗粒， 其中所述多个层具有至少ー个在功能上与至少ー个其他层不同的层， 其中所述第一电极被附接于所述集流体的所述第一侧，并且所述第二电极被附接于所述集流体的所述第二侧。
5.根据权利要求I所述的电极，其中所述层中的至少ー个还包含聚合物粘合剤。
6.根据权利要求I所述的电极，其中所述功能上的不同包括组成的差异。
7 根据权利要求I所述的电极，其中所述功能上的不同包括组织的差异。
8.根据权利要求I所述的电极，其中所述功能上的不同包括结构的差异。
9.根据权利要求I所述的电极，其中所述功能上的不同包括组成的差异和结构的差巳升。
10.根据权利要求I所述的电极，其中所述功能上的不同包括组成的差异和组织的差巳升。
11.根据权利要求I所述的电极，其中所述功能上的不同包括结构的差异和组织的差巳升。
12.根据权利要求I所述的电极，其中所述功能上的不同包括组成的差异、结构的差异和组织的差异。
13.根据权利要求I所述的电极，其中至少ー个层具有比至少ー个其他层大的电阻杭。
14.根据权利要求I所述的电极，其中至少ー个层具有比至少ー个其他层大的电阻。
15.根据权利要求I所述的电极，其中至少ー个层比至少ー个其他层是更离子可滲透的。
16.根据权利要求I所述的电极，其中至少ー个层具有比至少ー个其他层大的离子储存容量。
17.根据权利要求I所述的电极，还包括所述多个层中的至少两个包含聚合物粘合剤，其中至少ー个层包含比至少ー个其他层多的粘合剂聚合物。
18.根据权利要求I所述的电极，其中至少ー个层包括比至少ー个其他层多的导电颗粒。
19.根据权利要求I所述的电极，其中至少ー个层包括比至少ー个其他层多的活性材料颗粒。
20.根据权利要求I所述的电极，还包括具有表面的基材并且其中所述多个层在所述基材的所述表面上成层。
21.根据权利要求20所述的电极，其中所述基材包括金属。
22.根据权利要求20所述的电极，其中所述基材包括铝。
23.根据权利要求20所述的电极，其中所述基材包括铜。
24.根据权利要求20所述的电极，其中所述基材包括镍。
25.根据权利要求20所述的电极，其中所述基材包括非金属。
26.根据权利要求I所述的电极，其中所述基材包括聚合物。
27.根据权利要求26所述的电极，其中所述基材包含选自由以下组成的组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);丙烯酸类；聚酰胺；聚芳酰胺；聚丙烯酰胺；聚こ烯己内酰胺；聚环氧丙烷(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；聚对苯ニ甲酸丁ニ酷(PBT);聚碳酸酯；聚氯丁ニ烯；聚(顺-I，4-异戊ニ烯)；聚酯；聚醚砜(PES、PES/PEES)；聚醚醚酮(PEEK、PES/PEEK);聚こ烯(PE);聚こニ醇(PEG);聚对苯ニ甲酸こニ酯(PET)；聚环氧こ烷(PEO);聚甲基丙烯酸2-羟基甲酷；聚丙烯(PP);聚(反-1，4_异戊ニ烯)；聚丙烯酸甲酯；聚甲基丙烯酸甲酯；聚四氟こ烯(PTFE);聚对苯ニ甲酸丙ニ醇酯(PTT);聚氨酷(PU);聚こ烯醇缩丁醛(PVB);聚氯こ烯(PVC);聚偏ニ氟こ烯(PVDF);聚こ烯吡咯烷酮(PVP);尼龙；硅橡胶；聚丙烯酸钠；苯こ烯-丙烯腈树脂(SAN);聚合物有机硅；聚ニ甲基硅氧烷；以及ニ甲基丙烯酸こニ醇酷。
28.根据权利要求26所述的电极，其中所述聚合物是聚丙烯并且所述载体是包含聚丙烯的多孔膜。
29.根据权利要求26所述的电极，其中所述载体包括三个层，每个层包含聚合物材料。
30.根据权利要求26所述的电极，其中所述三个层包括被夹在两个多孔聚丙烯片材之间的多孔聚こ烯片材。
31.根据权利要求26所述的电极，其中所述载体是离子可滲透的不导电的电池组隔板。
32.根据权利要求26所述的电极，其中所述基材包括非纺织材料。
33.根据权利要求26所述的电极，其中所述基材包括纺织材料。
34.根据权利要求26所述的电极，其中所述基材包含孔隙。
35.根据权利要求26所述的电极，其中所述基材是箔。
36.根据权利要求26所述的电极，其中所述基材是膜。
37.根据权利要求26所述的电极，其中所述基材包括多个层。
38.根据权利要求37所述的电极，其中所述多个层中的两个或更多个是不同的。
39.根据权利要求37所述的电极，其中所述多个层中的两个或更多个是相同的。
40.根据权利要求I所述的电极,其中所述活性材料包括碳质材料。
41.根据权利要求40所述的电极，其中所述碳质材料选自由以下组成的组巴基球；富勒烯；碳；炭黑；科琴碳黑；碳纳米泡沫；碳气凝胶；玻璃碳；六方碳；碳炔；碳纳米结构；碳纳米管；碳纳米球；碳纳米纤维；碳纤维；石墨；石墨烯；石墨片；石墨纳米颗粒；马铃薯石墨；膨胀石墨；片状石墨；热解石墨；球形石墨；ホ吴压石墨；灯黑；炭；以及活性炭。
42.根据权利要求I所述的电极,其中所述活性材料颗粒包含钛。
43.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒包含选自由以下组成的组的含钛化合物=Li2TiO3 ；Li4Ti5012 ；Li7Ti5012 ;Li4Ti5_xMx012 ； Li4T I5^M1zlM2z2M3z3. ·· MkzkO12 ；Li4Ti5JxBbO12 ;Li3+Ji6JxOi2 ;Li3+aTi6-a_x-bMxBb012 和 Li4_cMgcTi5_xMx012，其中 z 具有约 O. I至约2.5的值；^^独立地具有约0至约2.5的值；2和zl、z2、z3、...zlJi足等式Z =zl+z2+z3+. . . zk ；x具有约O. I至约2. 5的值，a具有约O至约I的值，b具有约O至约2. 5的值，并且。具有约O至约I. 5的值；M是选自V、Cr、Nb、Mo、Ta和W的组的ー种或多种阳离子；11、12、13、..^是独立地选自V、Cr、Nb、Mo、Ta和W的组的阳离子；并且B是选自Zr、Ce、Si和Ge的组的ー种或多种阳离子。
44.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒具有超过90平方米每克的平均表面积。
45.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒包含选自由以下组成的组的类金属砸；娃;错;神；铺；締；针。
46.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒包含选自由以下组成的组的弱金属招；铺；秘;嫁;错;钢；铅；针; 它;以及锡。
47.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒包含选自由以下组成的组的氮族元素氮；磷；砷；铺；以及铋。
48.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒包括硅纳米颗粒。
49.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒包含硅纳米线。
50.根据权利要求I所述的电极，还包括被稳定化的锂金属粉末。
51.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒包含锂。
52.根据权利要求51所述的电极，其中所述活性材料颗粒包含非锂金属。
53.根据权利要求52所述的电极，其中所述非锂金属是选自由以下组成的组的金属招；络；钻；铁；镇；续；猛；钥；钦；以及 凡。
54.根据权利要求52所述的电极，其中所述活性材料颗粒包含选自由以下组成的组的金属的氧化物招；络；钻；铁；镇；续；猛；钥；钦；以及隹凡。
55.根据权利要求52所述的电极，其中所述活性材料包括磷酸鉄。
56.根据权利要求I所述的电极,其中所述活性材料颗粒包含活性材料,所述活性材料包括在锂离子二次电池中使用的常规的正极活性材料。
57.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒包含锂-过渡金属-磷酸盐化合物。
58.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒包含LiCo02。
59.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒包含LiNi02。
60.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒包含LiMn204。
61.根据权利要求I所述的电极,其中所述活性材料包括LiNv3iMnv3Cov3O15
62.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒包含被选自由以下组成的组的材料掺杂的锂-过渡金属-磷酸盐化合物金属、类金属和卤素。
63.根据权利要求I所述的电极,其中所述活性材料颗粒包含橄榄石结构LiMPO4化合物，其中M选自由以下组成的金属的组钒、铬、锰、铁、钴以及镍。
64.根据权利要求63所述的电极，其中所述橄榄石结构LiMPO4化合物具有带缺陷的锂位点，所述缺陷通过金属或类金属的加入被弥补。
65.根据权利要求63所述的电极，其中所述橄榄石结构LiMPO4化合物在所述金属位点处被掺杂。
66.根据权利要求63所述的电极，其中所述橄榄石结构LiMPO4化合物具有氧位点缺陷，其中所述橄榄石结构LiMPO4在所述氧位点缺陷处通过卤素的加入被掺杂。
67.根据权利要求I所述的电极，其中所述层中的至少ー个已经被増加密度。
68.根据权利要求67所述的电极，其中所述被增加密度的层具有大于10m2/g的氮吸附Brunauer-Emmett-Teller (BET)法表面积。
69.根据权利要求67所述的电极，其中所述被增加密度的层具有大于20m2/g的氮吸附BET法表面积。
70.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒具有大于10m2/g的氮吸附BET法表面积。
71.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒具有大于15m2/g的氮吸附BET法表面积。
72.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒具有大于20m2/g的氮吸附BET法表面积。
73.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒具有大于30m2/g的氮吸附BET法表面积。
74.根据权利要求I所述的电极，其中所述电极具有小于125μ m的平均厚度。
75.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒具有范围从约O.Ιμπι至约20 μ m的横截面尺寸。
76.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒具有范围从约Inm至约Iμ m的横截面尺寸。
77.根据权利要求I所述的电极，其中所述层具有以体积计范围从约40%至约70%的孔体积分数。
78.根据权利要求I所述的电极，其中所述电极具有范围从约lOmg/cm2至约20mg/cm2的装填密度。
79.根据权利要求I所述的电极，其中所述电极具有范围从约llmg/cm2至约15mg/cm2的装填密度。
80.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒包含具有式LixM'yM" ZP04的橄榄石锂金属磷酸盐材料， iii)其中M'包括选自由以下组成的组的金属锰以及鉄， iv)其中Μ"包括选自由以下组成的组的金属猛；钴；以及镍， V)其中M'与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.根据权利要求80所述的电极，其中z大于或等于O.02，并且z小于或等于O. I。
82.根据权利要求80所述的电极，其中I和z的和等于I。
83.根据权利要求80所述的电极，其中M'是铁，并且z大于或等于O.02，并且z小于或等于O. I。
84.根据权利要求80所述的电极，其中y和z的和等于I。
85.根据权利要求80所述的电极,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.根据权利要求I所述的电极，其中所述活性材料颗粒包含具有LihMPO4的总体组成的锂过渡金属磷酸盐材料，其中M包括选自由钛、钒、铬、锰、铁、钴以及镍组成的组的至少ー种第一过渡系金属，并且其中在使用中X的范围从O至I。
87.根据权利要求86所述的电极，其中M是铁并且所述活性材料颗粒能够在X的范围从约O. I至约O. 3时形成稳定的固溶体。
88.根据权利要求86所述的电极，其中M是铁并且所述活性材料颗粒能够在室温下，在X的范围从约O至约O. 15时形成稳定的固溶体。
89.根据权利要求86所述的电极，其中M是铁并且所述活性材料颗粒能够在室温下，在X的范围从约O至至少约O. 07时形成稳定的固溶体。
90.根据权利要求86所述的电极，其中M是铁并且所述活性材料颗粒能够在室温下，在X的范围从约O至约O. 05时形成稳定的固溶体。
91.根据权利要求86所述的电极，其中M是铁并且所述活性材料颗粒能够在X的范围从约O至约O. 8时形成稳定的固溶体。
92.根据权利要求86所述的电极，其中M是铁并且所述活性材料颗粒能够在X的范围从约O至约O. 9时形成稳定的固溶体。
93.根据权利要求86所述的电极，其中M是铁并且所述活性材料颗粒能够在X的范围从约O至约O. 95时形成稳定的固溶体。
94.根据权利要求I所述的电极，还包括 e)集流体,其具有表面。
95.根据权利要求94所述的电极，其中所述电极包括两个或更多个层，每个层具有第一表面和第二表面， 其中所述第一层的所述第一表面在所述集流体表面处与所述集流体电连通，并且 其中所述第二层的所述第一表面与所述第一层的所述第二表面电连通且离子连通。
96.根据权利要求95所述的电极，其中所述第一层包括平均比所述第二层小的活性材料颗粒。
97.根据权利要求95所述的电极，其中所述第一层包括平均比所述第二层少的导电颗粒。
98.根据权利要求I所述的电极，其中所述层是划定电极的两个区域的界线的假想边界。
99.根据权利要求3所述的电极，其中所述层中的至少ー个具有基本上平行于所述集流体的所述表面中的ー个而延伸的边界。
100.根据权利要求3所述的电极，其中所述层中的至少ー个具有基本上垂直于所述集流体的所述表面而延伸的边界。
101.根据权利要求99所述的电极，其中所述边界是假想的。
102.根据权利要求I所述的电极，其中至少两个相邻的层能够被使用胶带离层。
103.根据权利要求I所述的电极，其中至少两个相邻的层不能够被使用胶带离层。
104.根据权利要求I所述的电极，其中所述电极是单块的。
105.根据权利要求I所述的电极，其中所述电极不是单块的。
106.根据权利要求I所述的电极，还包括在两个相邻的层之间的至少ー个导电层。
107.根据权利要求104所述的电极，其中所述导电层包括多个导电颗粒。
108.根据权利要求106所述的电极，其中所述导电层的导电颗粒包括选自由以下组成的组的导电材料巴基球；富勒烯；碳；炭黑；科琴碳黑；碳纳米结构；碳纳米管；碳纳米球；碳纤维；石墨；石墨烯；石墨片；石墨纳米颗粒；以及马铃薯石墨。
109.—种电极,包括 a)电极基质，其包括在其中的至少ー个功能梯度， 所述电极基质包括 i)活性材料颗粒，其能够可逆地储存离子；以及， ii)导电颗粒。
110.根据权利要求109所述的电极，其中所述功能梯度是选自由以下组成的组的梯度颗粒尺寸梯度；颗粒组成梯度；颗粒浓度梯度；电子电导率梯度；离子渗透率梯度 ’离子储存容量梯度；孔隙度梯度；以及密度梯度。
111.根据权利要求109所述的电极，其中所述功能梯度是多个功能梯度，其中所述多个功能梯度中的每个选自由以下组成的组颗粒尺寸梯度；颗粒组成梯度；颗粒浓度梯度；电子电导率梯度；离子渗透率梯度；离子储存容量梯度；孔隙度梯度；以及密度梯度。
112.根据权利要求111所述的电极，其中至少ー个功能梯度与所述功能梯度中的另ー个不同。
113.根据权利要求109所述的电极，其中所述功能梯度是在空间上被组织的。
114.根据权利要求113所述的电极，其中所述空间上的组织是关于选自由X维度、y维度或z维度组成的组的ー个维度的。
115.根据权利要求113所述的电极，其中所述空间上的组织是关于两个或更多个维度的组合的。
116.根据权利要求109所述的电极，其中所述功能梯度能够由多项式函数以数学方式表不。
117.根据权利要求109所述的电极，其中所述功能梯度能够由选自由以下组成的多项式函数的组的多项式函数以数学方式表示一次多项式函数；二次多项式函数；三次多项式函数；四次多项式函数；五次多项式函数；六次多项式函数；七次多项式函数；八次多项式函数；九次多项式函数；或十次多项式函数。
118.根据权利要求109所述的电极，其中所述功能梯度是由数学公式V/=I,···#dxj表示的浓度梯度。
119.根据权利要求109所述的电极，其中所述功能梯度具有线性的变化曲线。
120.根据权利要求109所述的电极，其中所述功能梯度具有常用対数的变化曲线。
121.根据权利要求109所述的电极，其中所述功能梯度具有自然対数的变化曲线。
122.根据权利要求109所述的电极，其中所述功能梯度具有钟形的变化曲线。
123.根据权利要求109所述的电极，其中所述功能梯度具有单模态的变化曲线。
124.根据权利要求109所述的电极，其中所述功能梯度具有双模态的变化曲线。
125.根据权利要求109所述的电极，其中所述功能梯度具有不连续的变化曲线。
126.根据权利要求109所述的电极，其中所述功能梯度具有连续的变化曲线。
127.根据权利要求125所述的电极，其中所述不连续的变化曲线是被一个或多个缺ロ中断的。
128.根据权利要求127所述的电极，其中所述缺ロ相应于所述梯度中仅存在所述导电颗粒的ー个或多个区域。
129.根据权利要求127所述的电极，其中所述缺ロ相应于所述梯度中仅存在活性材料颗粒和导电颗粒两者的ー个或多个区域。
130.根据权利要求127所述的电极，其中所述缺ロ相应于所述梯度中活性材料颗粒和导电颗粒都不存在的ー个或多个区域。
131.根据权利要求127所述的电极，其中所述缺ロ相应于所述电极中的空穴。
132.—种用于制造电极的方法，包括 b)提供具有表面的电极载体；以及， c)在所述电极载体表面上形成电极基质，所述电极基质包括 i)活性材料颗粒，其能够可逆地储存离子；以及 )导电颗粒， 其中所述电极基质具有在其中形成的功能梯度。
133.根据权利要求132所述的方法，其中所述功能梯度是选自由以下组成的组的梯度组成的梯度；结构的梯度；以及组织的梯度。
134.根据权利要求132所述的方法，其中所述功能梯度垂直于所述电极载体的所述表面地布置在所述电极基质内。
135.根据权利要求132所述的方法，其中所述功能梯度近似垂直于所述电极载体的所述表面地布置在所述电极基质内。
136.根据权利要求132所述的方法，其中所述功能梯度不垂直于所述电极载体的所述表面地布置在所述电极基质内。
137.根据权利要求132所述的方法，其中所述功能梯度平行于所述电极载体的所述表面地布置在所述电极基质内。
138.根据权利要求133所述的方法，其中所述组成的梯度是其中所述活性材料颗粒沿着所述组成的梯度以每单位体积的所述电极基质变化的浓度被分布的梯度。
139.根据权利要求138所述的方法，其中所述活性材料颗粒浓度相对于所述组成的梯度成比例地减小。
140.根据权利要求133所述的方法，其中所述组成的梯度是其中所述导电颗粒沿着所述组成的梯度以每单位体积的所述电极基质变化的浓度被分布的梯度。
141.根据权利要求133所述的方法，其中所述电极基质还包含聚合物粘合剂，并且其中所述组成的梯度是其中所述粘合剂聚合物沿着所述组成的梯度以每单位体积的所述电极基质变化的浓度被分布的梯度。
142.根据权利要求132所述的方法，其中所述功能梯度是结构的梯度并且所述活性材料颗粒具有尺寸范围从约O. 01 μ m至约300 μ m的横截面尺寸，并且所述活性材料颗粒根据所述横截面尺寸沿着所述功能梯度被分布。
143.一种用于制造电池组电极的方法，包括以下所述的步骤 a)提供具有表面的电极载体； b)将第一层施用在所述载体表面上，所述第一电极层具有第一表面和第二表面， 其中所述第一层的第一表面和所述电极载体表面在彼此之间形成导电界面； c)施用具有第一表面和第二表面的第二层，所述第二层的第一表面和所述第一层的第ニ表面在彼此之间形成导电的且离子传导的界面， 其中所述第一层和所述第二层的功能彼此不同。
144.一种用于制造电池组电极的方法，包括以下所述的步骤 a)提供具有表面的电极载体； b)在所述电极载体的所述表面上形成电极基质，所述电极基质包括 i)活性材料颗粒，所述活性材料颗粒能够可逆地储存离子；以及， )导电颗粒， 其中所述电极基质具有在其中的梯度。
145.根据权利要求144所述的方法，其中所述梯度是功能梯度。
146.根据权利要求144所述的方法，其中所述梯度基本上垂直于所述电极载体的所述表面延伸。
147.根据权利要求144所述的方法，其中所述电极基质被无缝地形成。
148.根据权利要求144所述的方法，其中所述梯度是连续的。
149.根据权利要求144所述的方法，其中所述梯度是不连续的。
150.根据权利要求144所述的方法，其中所述电极基质通过喷雾被形成。
151.根据权利要求150所述的方法，其中所述喷雾是电喷雾。
152.根据权利要求150所述的方法，其中所述喷雾是粉末涂覆。
153.根据权利要求144所述的方法，其中所述电极基质通过鋳造被形成。
154.根据权利要求144所述的方法，其中所述电极基质通过电泳沉积被形成。
155.根据权利要求144所述的方法，其中所述电极基质通过组合方式被形成。
156.根据权利要求155所述的方法，其中所述组合方式包括电泳沉积和喷雾。
157.根据权利要求144所述的方法，其中所述电极基质通过挤出被形成。
158.根据权利要求144所述的方法，其中所述电极基质被使用刮刀形成。
159.根据权利要求144所述的方法，其中所述电极基质被使用狭缝模具形成。
160.根据权利要求144所述的方法，其中所述活性材料颗粒中的每个具有尺寸，其中所述梯度包括所述活性材料颗粒的所述尺寸的改变。
161.根据权利要求144所述的方法，其中所述梯度包括所述导电颗粒的不同的量。
162.根据权利要求144所述的方法，其中所述电极基质还包含聚合物粘合剂。
163.根据权利要求162所述的方法，其中所述梯度包括所述聚合物粘合剂的不同的量。
164.根据权利要求144所述的方法，其中所述第一层具有选自由以下組成的组的平均i 胃会勺 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;约 llum;约 12um;约 13um;约 14um;约 15um;约 16um;约 17um;约 18um;约.19 μ m ;约 20 μ m ;约 21 μ m ;约 22 μ m ;约 23 μ m ;约 24 μ m ;约 25 μ m ;约 26 μ m ;约 27 μ m ;约.28 μ m ;约 39 μ m ;约 30 μ m ;约 31 μ m ;约 32 μ m ;约 33 μ m ;约 34 μ m ;约 35 μ m ;约 36 μ m ;约.37 μ m ;约 38 μ m ;约 39 μ m ;约 40 μ m ;约 41 μ m ;约 42 μ m ;约 43 μ m ;约 44 μ m ;约 45 μ m ;约.46 μ m ;约 47 μ m ;约 48 μ m ;约 49 μ m ;约 50 μ m ;约 51 μ m ;约 52 μ m ;约 53 μ m ;约 54 μ m ;约.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 ;约 65 μ m ;约 66 μ m ;约 67 μ m ;约 68 μ m ;约 69 μ m ;约 70 μ m ;约 71 μ m ;约 72 μ m ;约.73um;约 74um;约 75um;约 76um;约 77um;约 78um;约 79um;约 80um;约 81um;约.82 μ m ;约 83 μ m ;约 84 μ m ;约 85 μ m ;约 86 μ m ;约 87 μ m ;约 88 μ m ;约 89 μ m ;约 90 μ m ;约.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 ；约 100 μ m ;约 101 μ m ;约 102 μ m ;约 103 μ m ;约 104 μ m ;约 105 μ m ;约 106 μ m ;约 107 μ m ；约 108 μ m ;约 109 μ m ;约 110 μ m ;约 112 μ m ;约 113 μ m ;约 114 μ m ;约 115 μ m ;约 116 μ m ；约 117 μ m ;约 118 μ m ;约 119 μ m ;约 120 μ m ;约 121 μ m ;约 122 μ m ;约 123 μ m ;约 124μ m ;约 125 μ m ;约 126 μ m ;约 127 μ m ;约 128 μ m ;约 139 μ m ;约 130 μ m ;约 131 μ m ;约 132 μ m ；约 133 μ m ;约 134 μ m ;约 135 μ m ;约 136 μ m ;约 137 μ m ;约 138 μ m ;约 139 μ m ;约 140 μ m ；约 141 μ m ;约 142 μ m ;约 143 μ m ;约 144 μ m ;约 145 μ m ;约 146 μ m ;约 147 μ m ;约 148 μ m ；约 149 μ m ;约 150 μ m ;约 151 μ m ;约 152 μ m ;约 153 μ m ;约 154 μ m ;约 155 μ m ;约 156 μ m ；约 157 μ m ;约 158 μ m ;约 159 μ m ;约 160 μ m ;约 161 μ m ;约 162 μ m ;约 163 μ m ;约 164 μ m ；约 165 μ m ;约 166 μ m ;约 167 μ m ;约 168 μ m ;约 169 μ m ;约 170 μ m ;约 171 μ m ;约 172 μ m ；约 173 μ m ;约 174 μ m ;约 175 μ m ;约 176 μ m ;约 177 μ m ;约 178 μ m ;约 179 μ m ;约 180 μ m ；约 181 μ m ;约 182 μ m ;约 183 μ m ;约 184 μ m ;约 185 μ m ;约 186 μ m ;约 187 μ m ;约 188 μ m ；约 189 μ m ;约 190 μ m ;约 191 μ m ;约 192 μ m ;约 193 μ m ;约 194 μ m ;约 195 μ m ;约 196 μ m ；约 197 μ m ;约 198 μ m ;约 199 μ m ;约 200 μ m ;约 201 μ m ;约 202 μ m ;约 203 μ m ;约 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 ；约 221 μ m ;约 222 μ m ;约 223 μ m ;约 224 μ m ;约 225 μ m ;约 226 μ m ;约 227 μ m ;约 228 μ m ；约 239 μ m ;约 230 μ m ;约 231 μ m ;约 232 μ m ;约 233 μ m ;约 234 μ m ;约 235 μ m ;约 236 μ m ；约 237 μ m ;约 238 μ m ;约 239 μ m ;约 240 μ m ;约 241 μ m ;约 242 μ m ;约 243 μ m ;约 244 μ m ；约 245 μ m ;约 246 μ m ;约 247 μ m ;约 248 μ m ;约 249 μ m ;约 250 μ m ;约 251 μ m ;约 252 μ m ；约 253 μ m ;约 254 μ m ;约 255 μ m ;约 256 μ m ;约 257 μ m ;约 258 μ m ;约 259 μ m ;约 260 μ m ；约 261 μ m ;约 262 μ m ;约 263 μ m ;约 264 μ m ;约 265 μ m ;约 266 μ m ;约 267 μ m ;约 268 μ m ；约 269 μ m ;约 270 μ m ;约 271 μ m ;约 272 μ m ;约 273 μ m ;约 274 μ m ;约 275 μ m ;约 276 μ m ;约 277 μ m ;约 278 μ m ;约 279 μ m ;约 280 μ m ;约 281 μ m ;约 282 μ m ;约 283 μ m ;约 284 μ m ；约 285 μ m ;约 286 μ m ;约 287 μ m ;约 288 μ m ;约 289 μ m ;约 290 μ m ;约 291 μ m ;约 292 μ m ；约 293 μ m ;约 294 μ m ;约 295 μ m ;约 296 μ m ;约 297 μ m ;约 298 μ m ;约 299 μ m ;以及，约·300 μ m0
165.根据权利要求143所述的方法，其中所述第一层具有选自由以下范围组成的组的平均厚度约I U m至约10 μ m ;约10 μ m至约20 μ m ;约20 μ m至约30 μ m ;约30 μ m至约40 μ m ;约40 μ m至约50 μ m ;约50 μ m至约60 μ m ;约60 μ m至约70 μ m ;约70 μ m至约·80 μ m ;约 80 μ m 至约 90 μ m ;约 90 μ m 至约 100 μ m ;约 100 μ m 至约 110 μ m ;约 110 μ m 至约·120 μ m ;约 120 μ m 至约 130 μ m ;约 130 μ m 至约 140 μ m ;约 140 μ m 至约 150 μ m ;约 150 μ m至约 160 μ m ;约 160 μ m 至约 170 μ m ;约 170 μ m 至约 180 μ m ;约 180 μ m 至约 190 μ m ;约·190 μ m 200 μ m ； 5 μ m M10 μ m ;会勺 10 μ m 15 μ m ； 15 μ m 20 μ m ；·20 μ mM会勺 25 μ m 25 μ mM会勺 30 μ m 30 μ mM会勺 35 μ m 35 μ mM会勺 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 ;约 85 μ m 至约 90 μ m ;约 90 μ m 至约 95 μ m ;约 95 μ m 至约 100 μ m ;约 100 μ m 至约·105 μ m ;约 105 μ m 至约 IlOum;约 IlOum 至约 115um;约 115um 至约 120 μ m ;约 120 μ m至约 125 μ m ;约 125 μ m 至约 130 μ m ;约 130 μ m 至约 135 μ m ;约 135 μ m 至约 140 μ m ；约 140 μ m 至约 145 μ m ;约 145 μ m 至约 150 μ m ;约 150 μ m 至约 155 μ m ;约 155 μ m 至约·160 μ m ;约 160 μ m 至约 165 μ m ;约 165 μ m 至约 170 μ m ;约 170 μ m 至约 175 μ m ;约 175 μ m至约 180 μ m ;约 185 μ m 至约 190 μ m ;约 190 μ m 至约 195 μ m ;约 195 μ m 至约 200 μ m ;约·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至约90 μ m ;约50 μ m至约100 μ m ;约60 μ m至约110 μ m ;约70 μ m至约120 μ m ;约80 μ m至约 130 μ m ;约 90 μ m 至约 140 μ m ;约 100 μ m 至约 150 μ m ;约 110 μ m 至约 160 μ m ;约 120 μ m至约 170 μ m ;约 130 μ m 至约 180 μ m ;约 140 μ m 至约 190 μ m ;约 150 μ m 至约 200 μ m ;约·160 μ m至约210 μ m ;约170 μ m至约220 μ m ;约180 μ m至约230 μ m ；以及，约190 μ m至约·240 μ m0
166.根据权利要求144所述的方法，其中所述离子是锂离子。
167.根据权利要求166所述的方法，其中所述活性材料颗粒包括选自由以下組成的组的硫族元素化合物FeS2 ；TiS2 ；MoS2 ；V205 ；V6O13^MnO20
168.根据权利要求166所述的方法，其中所述活性材料颗粒包含复合锂氧化物。
169.根据权利要求168所述的方法，其中所述复合锂氧化物选自由以下組成的组LiCoO2 ；LiFeP04 ；LiNi02 ；LiMn02 ;以及 LiMn204。
170.根据权利要求166所述的方法，其中所述活性材料颗粒包含LixNyMhO2，其中M包括选自由以下組成的组的金属过渡金属；钛；钒；铬；锰；铁；钴；镍；铜；锌；以及铝，并且O. 05≤X≤I. 10并且O. 5≤y≤I. O。
171.根据权利要求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是选自由以下组成的组的惨杂剂钦；1 凡；络；猛；铁；钻；镇；铜；锋；错；银；钥;银；以及，钨，并且， 其中X是选自由以下组成的组的数值约O. 00 ;约O. 01 ;约O. 02 ;约O. 03 ;约O. 04 ;约O. 05 ;约 O. 06 ;约 O. 07 ;约 O. 08 ;约 O. 09 ;约 O. 10 ;约 O. 11 ;约 O. 12 ;约 O. 13 ;约 O. 14 ;约O. 15 ;约 O. 16 ;约 O. 17 ;约 O. 18 ;约 O. 19 ;约 O. 20 ;约 O. 21 ;约 O. 22 ;约 O. 23 ;约 O. 24 ;约O. 25 ;约 O. 26 ;约 O. 27 ;约 O. 28 ;约 O. 29 ;约 O. 30 ;约 O. 31 ;约 O. 32 ;约 O. 33 ;约 O. 34 ;约O. 35 ;约 O. 36 ;约 O. 37 ;约 O. 38 ;约 O. 39 ;约 O. 40 ;约 O. 41 ;约 O. 42 ;约 O. 43 ;约 O. 44 ;约O. 45 ;约 O. 46 ;约 O. 47 ;约 O. 48 ;约 O. 49 ;约 O. 50 ;约 O. 51 ;约 O. 52 ;约 O. 53 ;约 O. 54 ;约O. 55 ;约 O. 56 ;约 O. 57 ;约 O. 58 ;约 O. 59 ;约 O. 60 ;约 O. 61 ;约 O. 62 ;约 O. 63 ;约 O. 64 ;约O. 65 ;约 O. 66 ;约 O. 67 ;约 O. 68 ;约 O. 69 ;约 O. 70 ;约 O. 71 ;约 O. 72 ;约 O. 73 ;约 O. 74 ;约O. 75 ;约 O. 76 ;约 O. 77 ;约 O. 78 ;约 O. 79 ;约 O. 80 ;约 O. 81 ;约 O. 82 ;约 O. 83 ;约 O. 84 ;约O. 85 ;约 O. 86 ;约 O. 87 ;约 O. 88 ;约 O. 89 ;约 O. 90 ;约 O. 91 ;约 O. 92 ;约 O. 93 ;约 O. 94 ;约O. 95 ;约 O. 96 ;约 O. 97 ;约 O. 98 ;约 O. 99 ;以及，约 I. 00。
172.根据权利要求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是选自由以下组成的组的金属钛；fL ;铬M ;铁；钴；镍；铜；锌；错M ;钥；银；以及，鹤，并且， 其中X是选自由以下组成的组的数值范围约O. 00至约O. 01 ;约O. 00至约O. 02 ;约O. 00至约O. 03 ;约O. 00至约O. 04 ;约O. 00至约O. 05 ;约O. 00至约O. 06 ;约O. 00至约O. 07 ;约 O. 00 至约 O. 08 ;约 O. 00 至约 O. 09 ;约 O. 00 至约 O. 10 ;约 O. 00 至约 O. 11 ;约 O. 00至约O. 12 ;约O. 00至约O. 13 ;约O. 00至约O. 14 ;约O. 00至约O. 15 ;约O. 00至约O. 16 ；约O. 00至约O. 17 ;约O. 00至约O. 18 ;约O. 00至约O. 19 ;约O. 00至约O. 20 ;约O. 00至约O. 21 ;约 O. 00 至约 O. 22 ;约 O. 00 至约 O. 23 ;约 O. 00 至约 O. 24 ;约 O. 00 至约 O. 25 ;约 O. 00至约O. 26 ;约O. 00至约O. 27 ;约O. 00至约O. 28 ;约O. 00至约O. 29 ;约O. 00至约O. 30 ；约O. 00至约O. 31 ;约O. 00至约O. 32 ;约O. 00至约O. 33 ;约O. 00至约O. 34 ;约O. 00至约O. 35 ;约 O. 00 至约 O. 36 ;约 O. 00 至约 O. 37 ;约 O. 00 至约 O. 38 ;约 O. 00 至约 O. 39 ;约 O. 00至约O. 40 ;约O. 00至约O. 41 ;约O. 00至约O. 42 ;约O. 00至约O. 43 ;约O. 00至约O. 44 ；约O. 00至约O. 45 ;约O. 00至约O. 46 ;约O. 00至约O. 47 ;约O. 00至约O. 48 ;约O. 00至约O. 49 ;约 O. 00 至约 O. 50 ;约 O. 00 至约 O. 51 ;约 O. 00 至约 O. 52 ;约 O. 00 至约 O. 53 ;约 O. 00至约O. 54 ;约O. 00至约O. 55 ;约O. 00至约O. 56 ;约O. 00至约O. 57 ;约O. 00至约O. 58 ；约O. 00至约O. 59 ;约O. 00至约O. 60 ;约O. 00至约O. 61 ;约O. 00至约O. 62 ;约O. 00至约O.63 ;约 O. 00 至约 O. 64 ;约 O. 00 至约 O. 65 ;约 O. 00 至约 O. 66 ;约 O. 00 至约 O. 67 ;约 O. 00至约O. 68 ;约O. 00至约O. 69 ;约O. 00至约O. 70 ;约O. 00至约O. 71 ;约O. 00至约O. 72 ；约O. 00至约O. 73 ;约O. 00至约O. 74 ;约O. 00至约O. 75 ;约O. 00至约O. 76 ;约O. 00至约O.77 ;约 O. 00 至约 O. 78 ;约 O. 00 至约 O. 79 ;约 O. 00 至约 O. 80 ;约 O. 00 至约 O. 81 ;约 O. 00至约O. 82 ;约O. 00至约O. 83 ;约O. 00至约O. 84 ;约O. 00至约O. 85 ;约O. 00至约O. 86 ；约O. OO至约O. 87 ;约O. 00至约O. 88 ;约O. 00至约O. 89 ;约O. 00至约O. 90 ;约O. 00至约O. 91 ;约 O. 00 至约 O. 92 ;约 O. 00 至约 O. 93 ;约 O. 00 至约 O. 94 ;约 O. 00 至约 O. 95 ;约 O. 00至约O. 96 ;约O. 00至约O. 97 ;约O. 00至约O. 98 ;约O. 00至约O. 99 ;约O. 00至约O. 10 ；约O. 10至约O. 11 ;约O. 10至约O. 12 ;约O. 10至约O. 13 ;约O. 10至约O. 14 ;约O. 10至约O. 15 ;约 O. 10 至约 O. 16 ;约 O. 10 至约 O. 17 ;约 O. 10 至约 O. 18 ;约 O. 10 至约 O. 19 ;约 O. 10至约O. 20 ;约O. 10至约O. 21 ;约O. 10至约O. 22 ;约O. 10至约O. 23 ;约O. 10至约O. 24 ；约O. 10至约O. 25 ;约O. 10至约O. 26 ;约O. 10至约O. 27 ;约O. 10至约O. 28 ;约O. 10至约O. 29 ;约 O. 10 至约 O. 30 ;约 O. 10 至约 O. 31 ;约 O. 10 至约 O. 32 ;约 O. 10 至约 O. 33 ;约 O. 10至约O. 34 ;约O. 10至约O. 35 ;约O. 10至约O. 36 ;约O. 10至约O. 37 ;约O. 10至约O. 38 ；约O. 10至约O. 39 ;约O. 10至约O. 40 ;约O. 10至约O. 41 ;约O. 10至约O. 42 ;约O. 10至约O. 43 ;约 O. 10 至约 O. 44 ;约 O. 10 至约 O. 45 ;约 O. 10 至约 O. 46 ;约 O. 10 至约 O. 47 ;约 O. 10至约O. 48 ;约O. 10至约O. 49 ;约O. 10至约O. 50 ;约O. 10至约O. 51 ;约O. 10至约O. 52 ；约O. 10至约O. 53 ;约O. 10至约O. 54 ;约O. 10至约O. 55 ;约O. 10至约O. 56 ;约O. 10至约O. 57 ;约 O. 10 至约 O. 58 ;约 O. 10 至约 O. 59 ;约 O. 10 至约 O. 60 ;约 O. 10 至约 O. 61 ;约 O. 10至约O. 62 ;约O. 10至约O. 63 ;约O. 10至约O. 64 ;约O. 10至约O. 65 ;约O. 10至约O. 66 ；约O. 10至约O. 67 ;约O. 10至约O. 68 ;约O. 10至约O. 69 ;约O. 10至约O. 70 ;约O. 10至约O. 71 ;约 O. 10 至约 O. 72 ;约 O. 10 至约 O. 73 ;约 O. 10 至约 O. 74 ;约 O. 10 至约 O. 75 ;约 O. 10至约O. 76 ;约O. 10至约O. 77 ;约O. 10至约O. 78 ;约O. 10至约O. 79 ;约O. 10至约O. 80 ；约O. 10至约O. 81 ;约O. 10至约O. 82 ;约O. 10至约O. 83 ;约O. 10至约O. 84 ;约O. 10至约O. 85 ;约 O. 10 至约 O. 86 ;约 O. 10 至约 O. 87 ;约 O. 10 至约 O. 88 ;约 O. 10 至约 O. 89 ;约 O. 10至约O. 90 ;约O. 10至约O. 91 ;约O. 10至约O. 92 ;约O. 10至约O. 93 ;约O. 10至约O. 94 ；约O. 10至约O. 95 ;约O. 10至约O. 96 ;约O. 10至约O. 97 ;约O. 10至约O. 98 ;约O. 10至约O.99 ;约 O. 10 至约 I. 00 ;约 O. 20 至约 O. 21 ;约 O. 20 至约 O. 22 ;约 O. 20 至约 O. 23 ;约 O. 20至约O. 24 ;约O. 20至约O. 25 ;约O. 20至约O. 26 ;约O. 20至约O. 27 ;约O. 20至约O. 28 ；约O. 20至约O. 29 ;约O. 20至约O. 30 ;约O. 20至约O. 31 ;约O. 20至约O. 32 ;约O. 20至约O. 33 ;约 O. 20 至约 O. 34 ;约 O. 20 至约 O. 35 ;约 O. 20 至约 O. 36 ;约 O. 20 至约 O. 37 ;约 O. 20至约O. 38 ;约O. 20至约O. 39 ;约O. 20至约O. 40 ;约O. 20至约O. 41 ;约O. 20至约O. 42 ；约O. 20至约O. 43 ;约O. 20至约O. 44 ;约O. 20至约O. 45 ;约O. 20至约O. 46 ;约O. 20至约O. 47 ;约 O. 20 至约 O. 48 ;约 O. 20 至约 O. 49 ;约 O. 20 至约 O. 50 ;约 O. 20 至约 O. 51 ;约 O. 20至约O. 52 ;约O. 20至约O. 53 ;约O. 20至约O. 54 ;约O. 20至约O. 55 ;约O. 20至约O. 56 ；约O. 20至约O. 57 ;约O. 20至约O. 58 ;约O. 20至约O. 59 ;约O. 20至约O. 60 ;约O. 20至约O. 61 ;约 O. 20 至约 O. 62 ;约 O. 20 至约 O. 63 ;约 O. 20 至约 O. 64 ;约 O. 20 至约 O. 65 ;约 O. 20至约O. 66 ;约O. 20至约O. 67 ;约O. 20至约O. 68 ;约O. 20至约O. 69 ;约O. 20至约O. 70 ；约O. 20至约O. 71 ;约O. 20至约O. 72 ;约O. 20至约O. 73 ;约O. 20至约O. 74 ;约O. 20至约O. 75 ;约 O. 20 至约 O. 76 ;约 O. 20 至约 O. 77 ;约 O. 20 至约 O. 78 ;约 O. 20 至约 O. 79 ;约 O. 20至约O. 80 ;约O. 20至约O. 81 ;约O. 20至约O. 82 ;约O. 20至约O. 83 ;约O. 20至约O. 84 ；约O. 20至约O. 85 ;约O. 20至约O. 86 ;约O. 20至约O. 87 ;约O. 20至约O. 88 ;约O. 20至约O. 89 ;约 O. 20 至约 O. 90 ;约 O. 20 至约 O. 91 ;约 O. 20 至约 O. 92 ;约 O. 20 至约 O. 93 ;约 O. 20至约O. 94 ;约O. 20至约O. 95 ;约O. 20至约O. 96 ;约O. 20至约O. 97 ;约O. 20至约O. 98 ；约O. 20至约O. 99 ;约O. 20至约I. 00 ;约O. 30至约O. 31 ;约O. 30至约O. 32 ;约O. 30至约O.33 ;约 O. 30 至约 O. 34 ;约 O. 30 至约 O. 35 ;约 O. 30 至约 O. 36 ;约 O. 30 至约 O. 37 ;约 O. 30至约O. 38 ;约O. 30至约O. 39 ;约O. 30至约O. 40 ;约O. 30至约O. 41 ;约O. 30至约O. 42 ；约O. 30至约O. 43 ;约O. 30至约O. 44 ;约O. 30至约O. 45 ;约O. 30至约O. 46 ;约O. 30至约O.47 ;约 O. 30 至约 O. 48 ;约 O. 30 至约 O. 49 ;约 O. 30 至约 O. 50 ;约 O. 30 至约 O. 51 ;约 O. 30至约O. 52 ;约O. 30至约O. 53 ;约O. 30至约O. 54 ;约O. 30至约O. 55 ;约O. 30至约O. 56 ；约O. 30至约O. 57 ;约O. 30至约O. 58 ;约O. 30至约O. 59 ;约O. 30至约O. 60 ;约O. 30至约O.61 ;约 O. 30 至约 O. 62 ;约 O. 30 至约 O. 63 ;约 O. 30 至约 O. 64 ;约 O. 30 至约 O. 65 ;约 O. 30至约O. 66 ;约O. 30至约O. 67 ;约O. 30至约O. 68 ;约O. 30至约O. 69 ;约O. 30至约O. 70 ； 约O. 30至约O. 71 ;约O. 30至约O. 72 ;约O. 30至约O. 73 ;约O. 30至约O. 74 ;约O. 30至约O.75 ;约 O. 30 至约 O. 76 ;约 O. 30 至约 O. 77 ;约 O. 30 至约 O. 78 ;约 O. 30 至约 O. 79 ;约 O. 30至约O. 80 ;约O. 30至约O. 81 ;约O. 30至约O. 82 ;约O. 30至约O. 83 ;约O. 30至约O. 84 ；约O. 30至约O. 85 ;约O. 30至约O. 86 ;约O. 30至约O. 87 ;约O. 30至约O. 88 ;约O. 30至约O.89 ;约 O. 30 至约 O. 90 ;约 O. 30 至约 O. 91 ;约 O. 30 至约 O. 92 ;约 O. 30 至约 O. 93 ;约 O. 30至约O. 94 ;约O. 30至约O. 95 ;约O. 30至约O. 96 ;约O. 30至约O. 97 ;约O. 30至约O. 98 ；约O. 30至约O. 99 ;约O. 30至约I. 00 ;约O. 40至约O. 40 ;约O. 40至约O. 41 ;约O. 40至约O.42 ;约 O. 40 至约 O. 43 ;约 O. 40 至约 O. 44 ;约 O. 40 至约 O. 45 ;约 O. 40 至约 O. 46 ;约 O. 40至约O. 47 ;约O. 40至约O. 48 ;约O. 40至约O. 49 ;约O. 40至约O. 50 ;约O. 40至约O. 51 ；约O. 40至约O. 52 ;约O. 40至约O. 53 ;约O. 40至约O. 54 ;约O. 40至约O. 55 ;约O. 40至约O.56 ;约 O. 40 至约 O. 57 ;约 O. 40 至约 O. 58 ;约 O. 40 至约 O. 59 ;约 O. 40 至约 O. 60 ;约 O. 40至约O. 61 ;约O. 40至约O. 62 ;约O. 40至约O. 63 ;约O. 40至约O. 64 ;约O. 40至约O. 65 ；约O. 40至约O. 66 ;约O. 40至约O. 67 ;约O. 40至约O. 68 ;约O. 40至约O. 69 ;约O. 40至约O.70 ;约 O. 40 至约 O. 71 ;约 O. 40 至约 O. 72 ;约 O. 40 至约 O. 73 ;约 O. 40 至约 O. 74 ;约 O. 40至约O. 75 ;约O. 40至约O. 76 ;约O. 40至约O. 77 ;约O. 40至约O. 78 ;约O. 40至约O. 79 ；约O. 40至约O. 80 ;约O. 40至约O. 81 ;约O. 40至约O. 82 ;约O. 40至约O. 83 ;约O. 40至约O. 84 ;约 O. 40 至约 O. 85 ;约 O. 40 至约 O. 86 ;约 O. 40 至约 O. 87 ;约 O. 40 至约 O. 88 ;约 O. 40至约O. 89 ;约O. 40至约O. 90 ;约O. 40至约O. 91 ;约O. 40至约O. 92 ;约O. 40至约O. 93 ；约O. 40至约O. 94 ;约O. 40至约O. 95 ;约O. 40至约O. 96 ;约O. 40至约O. 97 ;约O. 40至约O. 98 ;约 O. 40 至约 O. 99 ;约 O. 40 至约 I. 00 ;约 O. 50 至约 O. 51 ;约 O. 50 至约 O. 52 ;约 O. 50至约O. 53 ;约O. 50至约O. 54 ;约O. 50至约O. 55 ;约O. 50至约O. 56 ;约O. 50至约O. 57 ；约O. 50至约O. 58 ;约O. 50至约O. 59 ;约O. 50至约O. 60 ;约O. 50至约O. 61 ;约O. 50至约O. 62 ;约 O. 50 至约 O. 63 ;约 O. 50 至约 O. 64 ;约 O. 50 至约 O. 65 ;约 O. 50 至约 O. 66 ;约 O. 50至约O. 67 ;约O. 50至约O. 68 ;约O. 50至约O. 69 ;约O. 50至约O. 70 ;约O. 50至约O. 71 ；约O. 50至约O. 72 ;约O. 50至约O. 73 ;约O. 50至约O. 74 ;约O. 50至约O. 75 ;约O. 50至约O. 76 ;约 O. 50 至约 O. 77 ;约 O. 50 至约 O. 78 ;约 O. 50 至约 O. 79 ;约 O. 50 至约 O. 80 ;约 O. 50至约O. 81 ;约O. 50至约O. 82 ;约O. 50至约O. 83 ;约O. 50至约O. 84 ;约O. 50至约O. 85 ；约O. 50至约O. 86 ;约O. 50至约O. 87 ;约O. 50至约O. 88 ;约O. 50至约O. 89 ;约O. 50至约O. 90 ;约 O. 50 至约 O. 91 ;约 O. 50 至约 O. 92 ;约 O. 50 至约 O. 93 ;约 O. 50 至约 O. 94 ;约 O. 50至约O. 95 ;约O. 50至约O. 96 ;约O. 50至约O. 97 ;约O. 50至约O. 98 ;约O. 50至约O. 99 ；约O. 50至约I. 00 ;约O. 60至约O. 61 ;约O. 60至约O. 62 ;约O. 60至约O. 63 ;约O. 60至约O. 64 ;约 O. 60 至约 O. 65 ;约 O. 60 至约 O. 66 ;约 O. 60 至约 O. 67 ;约 O. 60 至约 O. 68 ;约 O. 60至约O. 69 ;约O. 60至约O. 70 ;约O. 60至约O. 71 ;约O. 60至约O. 72 ;约O. 60至约O. 73 ；约O. 60至约O. 74 ;约O. 60至约O. 75 ;约O. 60至约O. 76 ;约O. 60至约O. 77 ;约O. 60至约O. 78 ;约 O. 60 至约 O. 79 ;约 O. 60 至约 O. 80 ;约 O. 60 至约 O. 81 ;约 O. 60 至约 O. 82 ;约 O. 60至约O. 83 ;约O. 60至约O. 84 ;约O. 60至约O. 85 ;约O. 60至约O. 86 ;约O. 60至约O. 87 ；约O. 60至约O. 88 ;约O. 60至约O. 89 ;约O. 60至约O. 90 ;约O. 60至约O. 91 ;约O. 60至约O. 92 ;约 O. 60 至约 O. 93 ;约 O. 60 至约 O. 94 ;约 O. 60 至约 O. 95 ;约 O. 60 至约 O. 96 ;约 O. 60至约O. 97 ;约O. 60至约O. 98 ;约O. 60至约O. 99 ;约O. 60至约I. 00 ;约O. 70至约O. 71 ；约O. 70至约O. 72 ;约O. 70至约O. 73 ;约O. 70至约O. 74 ;约O. 70至约O. 75 ;约O. 70至约O. 76 ;约 O. 70 至约 O. 77 ;约 O. 70 至约 O. 78 ;约 O. 70 至约 O. 79 ;约 O. 70 至约 O. 80 ;约 O. 70至约O. 81 ;约O. 70至约O. 82 ;约O. 70至约O. 83 ;约O. 70至约O. 84 ;约O. 70至约O. 85 ； 约O. 70至约O. 86 ;约O. 70至约O. 87 ;约O. 70至约O. 88 ;约O. 70至约O. 89 ;约O. 70至约O. 90 ;约 O. 70 至约 O. 91 ;约 O. 70 至约 O. 92 ;约 O. 70 至约 O. 93 ;约 O. 70 至约 O. 94 ;约 O. 70至约O. 95 ;约O. 70至约O. 96 ;约O. 70至约O. 97 ;约O. 70至约O. 98 ;约O. 70至约O. 99 ；约O. 70至约I. 00 ;约O. 80至约O. 80 ;约O. 80至约O. 81 ;约O. 80至约O. 82 ;约O. 80至约O.83 ;约 O. 80 至约 O. 84 ;约 O. 80 至约 O. 85 ;约 O. 80 至约 O. 86 ;约 O. 80 至约 O. 87 ;约 O. 80至约O. 88 ;约O. 80至约O. 89 ;约O. 80至约O. 90 ;约O. 80至约O. 91 ;约O. 80至约O. 92 ；约O. 80至约O. 93 ;约O. 80至约O. 94 ;约O. 80至约O. 95 ;约O. 80至约O. 96 ;约O. 80至约O.97 ;约 O. 80 至约 O. 98 ;约 O. 80 至约 O. 99 ;约 O. 80 至约 I. 00 ;约 O. 90 至约 O. 91 ;约 O. 90至约O. 92 ;约O. 90至约O. 93 ;约O. 90至约O. 94 ;约O. 90至约O. 95 ;约O. 90至约O. 96 ；约O. 90至约O. 97 ;约O. 90至约O. 98 ;约O. 90至约O. 99 ;以及，约O. 90至约I. 00。
173.根据权利要求167所述的方法，其中所述活性材料颗粒包含选自由以下组成的组的材料=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.根据权利要求144所述的方法，其中所述层被无缝地接合。
175.根据权利要求144所述的方法，其中所述层具有在其之间的可辨别的边界。
176.根据权利要求144所述的方法，其中所述电极基质包括数量为选自由以下组成的组的量的多个层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.根据权利要求176所述的方法，其中所述多个层在包括导电颗粒的层与包括导电 颗粒和活性材料颗粒的层之间交替。
178.根据权利要求177所述的方法，其中所述导电颗粒包含选自由以下组成的组的材料钛酸锂；娃；纳米级娃；娃纳米棒；碳、炭黑、科琴碳黑；热解碳；浙青焦炭；针状焦；石油焦；石墨；玻璃碳；有机大分子化合物燃烧产物；碳纤维；碳纳米管；碳纳米球；碳纳米钟；多壁碳纳米管；单壁碳纳米管；以及活性碳。
179.一种用于测试电池组电极的装置，包括 a)第一片材阵列,其具有第一侧和第二侧并且包括 i)不导电载体，其具有在所述片材阵列内成阵列的多个孔，每个孔从所述第一侧横贯至所述第二侧；以及， )多个电极，其在所述第一片材阵列的所述第一侧上成阵列，所述电极每个包括 (A)电极载体，其包含导电材料，所述电极载体具有第一侧和第二侧；以及， (B)电极，其被沉积在所述电极载体的第一侧上，所述电极中的每个包括 (I)活性材料颗粒，其能够可逆地储存离子；以及， (II)导电颗粒， 其中每个电极与所述片材阵列的其他电极是电隔离且离子隔离的， b)第二片材阵列,其具有第一侧和第二侧并且包括 i)不导电载体，其具有在所述片材阵列内成阵列的多个孔，每个孔从所述第一侧横贯至所述第二侧；以及， )多个电极，其在所述第二片材阵列的所述第一侧上在位置上成阵列，所述电极每个包括 (A)电极载体，其包含导电材料，所述电极载体具有第一侧和第二侧；以及， (B)电极，其被沉积在所述电极载体的第一侧上，所述电极中的每个包括 (I)活性材料颗粒，其能够可逆地储存离子；以及， (II)导电颗粒， 其中每个电极与所述片材阵列的其他电极是电隔离且离子隔离的， c)隔板阵列，其被布置在所述第一片材阵列和所述第二片材阵列之间，所述隔板阵列包括 i)隔板阵列载体； )多个隔板，所述隔板是离子可滲透的并且电子不可滲透的； 其中所述多个隔板中的每个彼此是离子隔离且电隔离的，并且， 其中所述第一片材阵列和所述第二片材阵列中的每个被布置为使得被沉积在每个片材阵列上的所述电极面向彼此，且来自所述隔板阵列的单个隔板被置于每个相対的电极之间， 其中每个相対的电极载体、电极和相应的隔板形成电化学电池，每个电化学电池内具有一定体积的电解液， 其中电压电势能够通过相应的电极载体孔来接触每个电极的第二表面而被施加于所述电极载体中的每个。
180.根据权利要求179所述的装置，还包括第一电极触点阵列和第二电极触点阵列，每个触点阵列包括触点阵列基材，所述触点阵列基材具有第一表面和第二表面以及与其相关联的多个导电迹线，每个迹线通向所述电极触点阵列内的至少ー个位置。
181.根据权利要求180所述的装置，还包括多个电触点，每个电触点与相应的导电迹线电连通，所述多个电触点中的每个从所述电极触点阵列的所述第一表面突出，使得当所述片材阵列的第二侧与所述电极触点阵列的第一侧相关联时，所述电触点突出穿过所述片材阵列的所述孔中的一个以与在位置上对应于所述片材阵列中的所述位置的所述电极载体的所述第二侧电连通。
182.根据权利要求181所述的装置，还包括第一载体板和第二载体板，所述载体板以所述第一电极触点阵列、所述第一片材阵列、所述隔板阵列、片材阵列和所述第二电极触点阵列的顺序从侧面与组件相接。
183.根据权利要求182所述的装置，还包括与所述电极触点阵列的所述多个所述导电迹线电连通的自动化电池组电池测试器。
184.根据权利要求183所述的装置，还包括与所述自动化电池组电池测试器通信的计算机化数据库，所述计算机化数据库被配置为获得、存储和操纵从所述自动化电池测试器采集的数据。
185.—种用于测试电池组电极的方法，包括以下所述的步骤 a)提供电极的阵列，每个电极与其他电极是电隔离且离子隔离的； b)提供对电极的阵列，每个对电极与其他对电极是电隔离且离子隔离的； c)提供隔板的阵列，每个隔板与所述隔板的阵列的其他隔板是电隔离且离子隔离的； d)将所述电极的阵列粘合于所述对电极的阵列，且所述隔板的阵列在其之间，以形成电池组电池的阵列，每个电池组电池与所述电池组电池的阵列的其他电池组电池是电隔离且离子隔离的； e)提供与所述电池组电池的阵列的每个电极和对电极分立地电连通的自动化电池组电池测试器；以及， f)测试每个电池组电池，相继地或并行地测试，以及使用计算机化数据库收集数据。
186.—种用于制造隔板阵列的方法，包括以下所述的步骤 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间是不导电的，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间是离子传导的； b)提供具有凸起形状的阵列图案的图案化模具，所述凸起形状具有至少ー个壁； c)将所述图案化模具压靠住所述隔板片材的所述第一表面，以将所述凸起形状压印入所述隔板片材中； d)将所述图案化模具抽出远离所述隔板片材的所述第一表面， 其中凸起形状的所述阵列图案的图像被压印至所述隔板片材上。
187.根据权利要求186所述的方法，其中所述图案化模具是热熔性压型熔模并且所述阵列图案的所述图像通过将所述阵列图案的所述图像熔融入所述隔板片材中得到，由此形成独立的隔板的阵列，每个独立的隔板与其他独立的隔板是电隔离且离子隔离的。
188.根据权利要求186所述的方法，还包括第二图案化模具，所述第二图案化模具具有与所述第一图案化模具的凸起形状的阵列图案彼此形成镜像的凸起形状的阵列图案，其中当所述第一图案化模具和所述第二图案化模具与在其之间的所述隔板片材匹配时，来自所述第一图案化模具和所述第二图案化模具的凸起形状的所述图案匹配，而不会贯穿所述隔板片材。
189.根据权利要求188所述的方法，其中所述第一图案化模具和所述第二图案化模具是热熔性压型熔模并且所述第一图案化模具和所述第二图案化模具的所述图像和所述镜像被压印入所述隔板片材中以形成独立的隔板的阵列，每个隔板与其他独立的隔板是电隔离且离子隔离的。
190.一种用于形成多个电极的方法，所述方法包括以下所述的步骤 a)提供片材阵列，其具有第一侧和第二侧并且包括 i)不导电载体，其具有在所述片材阵列内成阵列的多个孔，每个孔从所述第一侧横贯至所述第二侧；以及， )多个电极载体，其在所述片材阵列的所述第一侧上在位置上成阵列，所述电极每个包括包含导电材料的电极载体，所述电极载体具有第一侧和第二侧； b)将第一电极材料沉积在所述多个所述电极载体的第一个的所述第一侧上； c)将第二电极材料沉积在所述多个所述电极载体的第二个的所述第一侧上； 其中所述第一电极材料与所述第二电极材料不同。
191.根据权利要求190所述的方法，其中所述多个所述电极载体的所述第一个包括被沉积在其上的多个层，其中所述多个层中的至少两个彼此不同。
192.根据权利要求190所述的方法，其中所述多个电极的所述第一个包括具有在其中的至少ー个功能梯度的电极。
193.根据权利要求192所述的方法，其中所述功能梯度在垂直于所述电极载体的所述第一表面的方向延伸。
194.根据权利要求192所述的方法，其中所述功能梯度在不垂直于所述电极载体的所述第一表面的方向延伸。
195.根据权利要求I所述的电极，其中所述电极具有在选自由以下范围的百分数组成的组的范围的孔体积分数约1%至约10% ;约1%至约5% ;约5%至约10% ;约10%至约15% ;约10%至约20% ;约15%至约20% ;约20%至约25% ;约20%至约30% ;约25%至约30% ;约30%至约35% ;约30%至约40% ;约35%至约40% ;约40%至约45% ;约40%至约50% ;约45%至约50% ;约50%至约55% ;约50%至约60% ;约55%至约60% ；约60%至约65% ;约60%至约70% ;约65%至约70% ;约70%至约75% ;约70%至约80% ;约75%至约80% ;约80%至约85% ;约80%至约90% ;约85%至约90% ;约90%至约95% ;约90%至约100% ;以及约95%至约100%。
196.一种用于制造多个电极的方法，所述方法包括以下所述的步骤 a)提供多个电极材料悬浮液，其中所述多个电极材料悬浮液中的至少两个彼此的至少一个功能属性是不同的； b)提供电极载体的阵列； c)将所述多个电极悬浮液中的每个沉积至所述电极载体的阵列的相应的电极载体上。
197.根据权利要求196所述的方法，其中所述沉积包括自动化沉积。
198.根据权利要求196所述的方法，其中所述沉积包括喷雾沉积。
199.根据权利要求198所述的方法，其中所述喷雾沉积由具有x，y平面关节能力的喷雾机器人进行。
200.根据权利要求199所述的方法，其中所述喷雾机器人从所述多个电极材料悬浮液中自动地选择单个电极材料悬浮液。
201.根据权利要求200所述的方法，其中所述喷雾机器人在沉积不同的电极材料悬浮液之间自动地进行自清洁。
202.根据权利要求197所述的方法，还包括计算机控制器和数据库以控制所述自动化沉积和跟踪被沉积在所述电极载体上的电极材料悬浮液的位置。
203.根据权利要求196所述的方法，还包括混合机器人，所述混合机器人能够根据预选择的制剂表来混合电极材料悬浮液以形成不同的电极材料悬浮液的阵列。
204.根据权利要求202所述的方法，其中所述沉积是由具有x，y平面关节能力的喷雾机器人进行的喷雾沉积。
205.根据权利要求204所述的方法，其中所述喷雾机器人从所述多个电极材料悬浮液中自动地选择单个电极材料悬浮液。
206.根据权利要求204所述的方法，其中所述喷雾机器人在沉积不同的电极材料悬浮液之间自动地进行自清洁。
207.根据权利要求205所述的方法，还包括计算机控制器和数据库以控制所述自动化沉积和跟踪被沉积在所述电极载体上的电极材料悬浮液的位置和组成。
208.—种电池组电极，包括 a)电极复合物，其具有X维度、y维度和z维度，所述电极复合物包括 i)活性材料颗粒； )导电颗粒； b)其中所述电极复合物还包括 i)第一区域，其具有第一密度；以及， )第二区域，其具有第二密度， 其中所述第一区域和所述第二区域被布置在所述X维度和所述I维度中。
209.根据权利要求208所述的电池组电极，还包括 c)第二层，其包括 i)顶部表面； )底部表面； 所述第二层还包括 iii)活性材料颗粒； iv)导电材料颗粒； 所述第二层还包括 V)第一区域,其具有第一密度； Vi)第二区域，其具有第二密度， 其中所述第二层的第一密度和第二密度是不同的。
210.一种用于形成电极的方法，包括以下所述的步骤 使用选自由以下组成的组的涂覆方法形成所述电极辊涂；正向辊涂；逆辊涂覆；直接凹面涂覆；反向凹面涂覆；刮刀凹面涂覆；气刀涂覆；刮刀涂覆；狭缝模具涂覆；浆料涂覆；挤出涂覆；多次挤出涂覆；喷雾；电动沉积；电泳沉积；电喷雾沉积；喷墨沉积；气泡喷射沉积；粉末涂覆；以及印刷， 其中所述电极在其内包括通过所述涂覆方法形成的功能梯度。
211.根据权利要求210所述的方法，其中所述电极在其内包括两个或更多个层，其中所述层中的至少ー个在功能上不同于所述其他层，每个层包括活性材料颗粒和导电材料颗粒。
212.根据权利要求210所述的方法，其中所述电极在空间上被分为在所述电极的所述X，y平面中的多个X，y区域。
213.根据权利要求212所述的方法，其中所述电极在其内包括两个或更多个层，其中所述层中的至少ー个在功能上不同于所述其他层，每个层包括活性材料颗粒和导电材料颗粒，在所述X，y平面中的所述X，y区域中的每个在其内包括所述两个或更多个层。
全文摘要
本发明公开的本发明提供了得到具有在其中的至少一个功能梯度的电极的方法和装置。在许多实施方案中，电极包括具有多个层的电极基质，其中层中的至少两个在组成、结构或组织方面在功能上不同。公开了包括阵列形成器和测试器的高处理量电极筛选装置。同样公开了从本发明公开的方法和装置得到的电极和电池组电池。方法、装置和所得到的电极和电池设备在某些实施方案中理想地适合于在锂离子电池中的使用。
文档编号H01M10/052GK102714291SQ201080049522
公开日2012年10月3日 申请日期2010年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者劳伦斯·S·潘, 安娜·琳恩·海因克尔, 彭书福 申请人:分子纳米系统公司