專利名稱：：鋰含氟聚合物及含氟有機物電池的制作方法鋰含氟聚合物及含氟有機物電池相關(guān)申請的相互參引本申請要求2007年5月9日提交的美國臨時申請No.60/928,366的優(yōu)先權(quán)，該申請的內(nèi)容通過引用的方式納入本文，只要與本公開內(nèi)容不相抵觸。
背景技術(shù)：
：氟化碳在工業(yè)上用作鋰原電池的正極材料。石墨的氟化使氟嵌入碳層之間。已知Li/CFx電池體系在室溫下以C/100的速率(即每小時電池容量的1/100的電池電流)能夠輸送最高達700Wh/kg、1000Wh/1。(參見，例如Bruce,G.DevelopmentofaCFxDCellforManPortableApplications,inJointServicePowerExpo.2005;和Gabano，J.P.，ed.LithiumBatteries,byM.Fukuda&T.lijima.1983，AcademicPress:NewYork).這些體系中的陰極通常具有通常為CFu)s至CFu的碳-氟化學(xué)計量。但是，已知該陰極材料的放電速率受限制，通常要求電流低于C/50(每l小時電池容量的1/50的電池電流)以避免電池極化和大的容量損失。CFx的高達1015Ohm.cm的高電阻率是所觀測到的放電率受限的一個潛在原因，因為陰極厚度和性能之間具有很強的關(guān)聯(lián)性；陰極越厚越容易使速率受限。(參見，例如V.N.Mittkin,J.StructuralChemistry,2003Vol.44，82-115，翻譯自ZhurnalStructunoiKhimii，2003，Vol.44，99-138)。在鋰/CFX電池中，電池總放電反應(yīng)——由Wittingham(l975)￡7e"rac/ie/w.巡:526首次提出——可通過方程(1)表達<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>因此，以mAh'gJ表示的理論放電比容量Qth通過方程(2)給出其中F為法拉第常數(shù)，3.6為單位換算常數(shù)。因此具有不同化學(xué)計量的(CFx)n材料的理論容量如下x=0.25，Qth=400mAh.g1;x=0.33，Qth=484mAhg1;x=0.50，Qm=623mAhg1;x=0,66，Qth=721mAhg-1;x=1.00，Qth=865mAhg_1。在鋰的存在下氟化聚合物的電化學(xué)還原也已有報道。Kavan論述了包括聚(四氟乙烯)(PTFE)和聚(氯三氟乙烯)(PCTFE)在內(nèi)的多種聚合物的陰極還原結(jié)果(Kaven，L.，Chem.Rev"97(8)，3061-3082)。關(guān)于SocietedesAccumlateursFixesetdeTraction的GB1357286對PTFE電化學(xué)還原為碳顆粒進行了報道。對以氟化聚合物作為活性材料的電化學(xué)電池已進行了報道。GB1357286報道了非水電解質(zhì)型電化學(xué)電池，該電池具有一種基于鋰的負極活性材料、一種含有至少一種為烴衍生物的氟化聚合物的正極活性材料，和一種由二氧戊環(huán)、四氫呋喃-二甲氧基乙烷混合物或四氬呋喃-二甘醇二曱基醚的混合物組成的電解質(zhì)溶劑。向正極活性材料中添加1-12%燈黑和稍高量的石墨作為導(dǎo)電性物質(zhì)?；钚圆牧线€可含有可還原至金屬態(tài)的金屬化合物，例如硫化鐵或氧化銅。所報道的陰極由PTFE和石墨構(gòu)成的原電池的放電曲線表明，對200、100和50歐姆電阻放電的放電電壓小于1.25V。所報道的陰極由PTFE和燈黑構(gòu)成的原電池的放電曲線也表明，放電電壓小于L25V。更通常地，氟化聚合物例如聚偏l，l-二氟乙烯(PVDF)和PTFE通常被用作包含氟化碳質(zhì)材料或其他活性材料的電極組合物中的粘合劑材料。通常將粘合劑的量最小化以便使活性材料的量最大化。Yazami等人的美國專利公開文本2007-0231697描述了摻入最高達15重量％的粘合劑與低氟化碳質(zhì)活性材料混合。但是，Barriere等人的美國專利公開文本2002/0168569中報道了含有2-40重量％含氟聚合物粘合劑和98-60%碳或氧化物填充劑的電活性層。許多氟化M材料被提出用于電池應(yīng)用中。Watanabe等人的美國專利3，536,532描述了包括一個具有由式(CF丄表示的晶型氟化碳作為主要活性材料的正極的原電池，式中x不小于0.5但不大于1。Watanabe等人的美國專利3,700,502描述了包括一個具有由式(CF丄表示的無定形或部分無定形的固體氟化碳作為其活性材料的正極的電池，式中x在大于0至1的范圍內(nèi)。Watanabe等人的美國專利4,247,608描述了包括一個具有由式(C2F)n表示的聚一氟化二碳作為主要活性材料的正極的電解池，式中n為整數(shù)。Yazami等人的美國專利申請公開文本2007/0231696描述了將多層氟化納米材料例如多壁納米管氟化摻入電化學(xué)裝置中。所述氟化材料可含有未氟化的和/或"輕度氟化的"相。氟化納米管材料也祐Chamssedine等人和Yazami等人描述(F.Chamssedine,ReactivityofCarbonNanotubeswithFluorineGasChem.Mat.19(2007)161-172;Yazamietal"FluorinatedCarbonNanotubesforHighEnergyandHighPowerDensitiesPrimaryLithiumBatteriesElectrochem.Comm.9(2007)1850-1855)。Yazami等人的美國專利申請公開文本2007/0231697描述了低氟化石墨和焦炭的生產(chǎn)，其中所述低氟化材料含有未氟化的和/或"輕度氟化的"相，并描述了這些材料在電化學(xué)裝置中的用途。Yazami等人的美國專利申請z〉開文本No.2007/0077495和US2007/0077493，以及國際專利公開文本W(wǎng)O/2007/040547也描述了低氟化石墨材料的生產(chǎn)和用途。摻有氟化碳材料的電極組合物還可摻入一種導(dǎo)電材料，例如炭黑或石墨。Kozawa等人的美國專利6，956，018描述了將基于活性及導(dǎo)電材料重量計為5-40重量。/。的導(dǎo)電材料摻入含有聚氟化碳(CFx)n的電極復(fù)合物中；該電極復(fù)合物與一個鋅陽極和一種堿性含水電解質(zhì)結(jié)合使用。Watanabe等人的美國專利5，753，786描述了將最高達100重量％的一種導(dǎo)電材料(基于活性材料的量計)摻入一種電極組合物中。所述活性材料為通過使分解的殘留碳氟化而得到的氟化石墨。Watanabe等人的美國專利4，247，608報道了摻有一種導(dǎo)電劑并含有C2F的電極組合物。報道了具有少至25ff%C2F的電極組合物。還報道了結(jié)合有不同氟化碳質(zhì)材料的電極組合物。Shia等人的美國專利4,686,161和4,765,968報道了通過將一種不顯示顯著電壓抑制的添加劑CFX與一種顯示電壓抑制的本體CFX進行摻和來消除電壓抑制。Tung等人的美國專利4,681,823報道了用于消除電壓抑制的完全氟化或過度氟化的CFx與少量未氟化材料的混合物。Pyszczek的美國專利申請US2007/0281213報道了一種氟化的碳材料的摻和物，其提供一種可用來預(yù)測電化學(xué)電池在使用過程中放電時的剩余能量容量的電化學(xué)電池電壓特性。
發(fā)明內(nèi)容一方面，本發(fā)明提供一種電化學(xué)電池，其中一個電極含有一種包含具有碳-氟鍵的含氟聚合物或含氟低聚物的活性材料。由于C-F鍵的存在，含氟聚合物或含氟低聚物可用作鋰原電池和鋰二次電池中的正極材料(例如用作原電池中的陰極材料)。在一個實施方案中，所述電極含有一種固態(tài)含氟聚合物或含氟低聚物活性材料與大量導(dǎo)電材料的混合物。由于存在于含氟聚合物中的輕元素(C、H、F、O...…)和由于形成LiF的高能量，Li-含氟聚合物/含氟低聚物電池的比容量(mAh/g)和放電電壓能夠提供較高的比容量(mAh/g)和放電電壓。例如，PVDF和PTFE的理論容量分別為837和1072mAh/g。本發(fā)明的含有含氟聚合物的電極可用于電化學(xué)原電池和電化學(xué)二次電池，包括鋰離子電池。本發(fā)明電極包括固態(tài)、液態(tài)或固態(tài)與液態(tài)的結(jié)合的形式的含氟聚合物活性材料。已發(fā)現(xiàn)含有含氟聚合物正極的電化學(xué)電池的放電容量和電壓可隨放電溫度顯著增加，^:電池適于高溫應(yīng)用。這些電化學(xué)電池可用于通常溫度超過100-150。C的汽車和石油鉆井應(yīng)用中。在比室溫高很多的溫度下(例如〉100。C)，所述電化學(xué)電池可提供高達3V的放電電壓和超過300mAh/g的容量(對每克活性材料測得)。在一個實施方案中，所述電化學(xué)電池包括含有一種導(dǎo)電材料和一種具有碳-氟鍵的含氟聚合物或含氟低聚物的混合物的第一電極；含有堿金屬或堿土金屬離子源的第二電極；和位于所述第一和第二電極之間的電解質(zhì)。在一個實施方案中，所述混合物中含氟聚合物或含氟低聚物的量大于50%，并且該導(dǎo)電材料和含氟聚合物或含氟低聚物的混合物的電導(dǎo)率大于或等于lxl0-8s/cm;該電導(dǎo)率值在無電解質(zhì)的情況下測得。所述導(dǎo)電材料的量可大于或等于所述混合物的30重量％。在不同的實施方案中，所述含氟聚合物為固態(tài)、半固態(tài)或熔融態(tài)。所述電解質(zhì)可為非水液態(tài)電解質(zhì)。在一個實施方案中，所述電解質(zhì)含有一種溶于質(zhì)子惰性有機溶劑中的堿金屬或堿土金屬的鹽，其中所述有機溶劑的沸騰溫度小于第一電極的溫度。在另一個實施方案中，所述電解質(zhì)含有一種離子液體。在一個實施方案中，所述電解質(zhì)不為熔點大于含氟聚合物的分解溫度的易熔金屬鹽。另一個方面，本發(fā)明提供一種通過電化學(xué)方式產(chǎn)生電能的方法，該方法包括如下步驟l)提供一種電化學(xué)電池，該電池包括含有一種導(dǎo)電材料和一種具有碳-氟鍵的含氟聚合物或含氟低聚物的混合物的第一電極；含有堿金屬或堿土金屬離子源的第二電極；和位于所述第一和第二電極之間的電解質(zhì)，和2)將所述第一電極及任選地電化學(xué)電池加熱至大于50。C并小于所述含氟聚合物的分解溫度的溫度，從而從中引出電流。在一個實施方案中，將電化學(xué)電池加熱至大于或等于100。C的溫度。所述電化學(xué)電池可在較長的時間內(nèi)提供高達3V的放電電壓。當(dāng)堿金屬離子源為鋰或鋰合金時，加熱電化學(xué)電池所達的溫度可在鋰或鋰合金的熔點以下。適于本發(fā)明使用的含氟聚合物和含氟低聚物具有氟-碳鍵。在一個實施方案中，認為鋰離子與鍵合至碳上的氟的反應(yīng)提供了所述聚合物或低聚物的電化學(xué)活性。在其他實施方案中，與其他堿金屬或與堿土金屬的反應(yīng)也可提供所述聚合物或低聚物的電化學(xué)活性。在一個實施方案中，所述含氟聚合物為烴聚合物中的一個或多個氫原子被氟替代的氟碳聚合物。所述聚合物包括聚偏l，l-二氟乙烯，也稱為聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)。在一個實施方案中，C-F鍵與C-H鍵的比例大于或等于1。在一個實施方案中，所述含氟聚合物為由l，l-二氟乙烯單體形成的均聚物或共聚物；該聚合物具有可表示為(CF2CH2)n的單元。由l，l-二氟乙烯單體形成的共聚物(l，l-二氟乙烯共聚物)包括，但不限于，PVDF和六氟丙稀(HFP)的共聚物和FKM氟化彈性體(也稱為FPM)。在另一個實施方案中，含氟聚合物為由四氟乙烯單體形成的均聚物或共聚物；該聚合物具有可表示為(CF2CF^的單元。四氟乙烯共聚物包括，但不限于，乙烯四氟乙烯(ETFE)和氟化乙烯丙烯(FEP)。在另一個實施方案中，含氟聚合物為氯三氟乙烯均聚物或共聚物。氯三氟乙烯共聚物包括，但不限于，乙烯氯三氟乙烯(ECTFE)。在所述聚合物為一種或多種未氟化單體與一種或多種氟化單體的共聚物的情況下，在一個實施方案中，所述一種或多種氟化單體與一種或多種未氟化單體的比例為0.25-0.75。在一個實施方案中，第一電極混合物的含氟聚合物組分可為兩種或多種含氟聚合物的混合物或摻合物。類似地，第一電極混合物的含氟低聚物組分可為兩種或多種含氟低聚物的混合物或摻合物。在另一個實施方案中，第一電極混合物可含有一種含氟聚合物組分和一種含氟低聚物組分。在另一個實施方案中，含氟聚合物還可含有氧-碳鍵和/或氫-碳鍵。所述含氟聚合物可由化學(xué)通式(CnFJHpOq)r表示。在一些實施方案中，在此情況下的總電池反應(yīng)可表述為(CnFmHpOq)r+rmLi->(CnHpOq)r+rmLiF(3)其中n、m、p、q和r均為表征含氟聚合物活性材料的組成的整數(shù)，實際上，該聚合物中的所有氟均無需反應(yīng)。此外，所述含氟聚合物中的氧可與鋰離子反應(yīng)，形成Li20或LiOH。所述聚合物包括全氟乙烯基醚的共聚物，例如全氟乙烯基醚聚四氟乙烯共聚物(例如全氟烷氧基(PFA))。在一個實施方案中，C-F鍵與C-H鍵之比大于或等于1。在一個實施方案中，C-F鍵與C-O鍵之比大于或等于1。許多聚合材料被提出用作電化學(xué)活性材料，所述聚合材料通過不同于形成LiF的機制得到活性。例如，許多導(dǎo)電聚合物被提出用作電極材料，例如聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚(對亞苯基)、聚奧、聚啼唑、二茂鐵取代的聚乙烯或^唑取代的聚乙烯(Novak，P.,Chem.Rev.，97(1)，1997，207-282)。作為另一個實例，含有穩(wěn)定基團例如硝基氧(nitroxide)/硝?；木酆衔镆驯惶岢鲇米骰钚圆牧?AsWde，H.etal.Electochem.Soc.Interface,Winter2005，32-36)。在一個實施方案中，可用于本發(fā)明的含氟聚合物主要地不是由這些機制得到它們的電化學(xué)活性。在一個實施方案中，可用于本發(fā)明電化學(xué)電池的電極的含氟聚合物不具有導(dǎo)電性。在另一個實施方案中，可用于本發(fā)明電化孛電池的電極的含氟聚合物不含穩(wěn)定基團。在一個實施方案中，含有含氟聚合物和導(dǎo)電材料的混合物中的含氟聚合物的量大于40重量％。在其他實施方案中，含氟聚合物的量為大于50重量％，大于40重量％至小于或等于70%，50%-70%,或50%-60%。除了用作電化學(xué)活性材料外，第一電極組合物的含氟聚合物或含氟低聚物組分還可用作導(dǎo)電材料的粘合劑。當(dāng)電化學(xué)電池中含有含氟聚合物或含氟低聚物與導(dǎo)電材料(及其他任選組分)的組合物時，該組合物通常被壓在一個集電器上，從而保持與該集電器的物理接觸和電接觸。在一個實施方案中，電池中的壓力(例如堆疊壓力)足以防止導(dǎo)電材料與含氟聚合物或含氟低聚物分開，即使當(dāng)含氟聚合物或含氟低聚物處于溶脹態(tài)或至少部分處于熔融態(tài)時。在另一個實施方案中，在第一電極組合物中可使用至少兩種聚合物的摻和物，所述聚合物中的至少一種為含氟聚合物，其他聚合物不為含氟聚合物。這樣兩種聚合物的組合物可用作粘合劑。向含氟聚合物或含氟低聚物中添加大量的導(dǎo)電材料可改進電極的放電性能。例如，將大量導(dǎo)電材料摻入電極組合物中可增加最大放電率和/或該電極組合物中單位重量活性材料的比容量。在一個實施方案中，導(dǎo)電材料的量大于第一電極混合物的20重量％。在其他實施方案中，導(dǎo)電材料可為所述混合物的大于20重量％至60重量％,大于30重量％，30-60重量％,或30-50重量％。在一個實施方案中，導(dǎo)電材料構(gòu)成第一電極組合物的余量物。在另一個實施方案中，導(dǎo)電材料和第二活性材料的組合量為30重量％-60重量％,或40重量％-50重量％。在一個實施方案中，導(dǎo)電材料和第二活性材料一起構(gòu)成第一電極組合物的佘量物。在一個實施方案中，含氟聚合物與導(dǎo)電材料之比為0.66-2.3。在不同實施方案中，含氟聚合物、導(dǎo)電材料和任選的第二活性材料的復(fù)合物的室溫電導(dǎo)率大于10—1()8011-1，大于或等于lO-SScm",或大于或等于10"Scm"(這不包括電解質(zhì)的任何貢獻，因此可稱為"固有電導(dǎo)率")。電導(dǎo)率可在電極致密化后進行測量。適宜的導(dǎo)電材料包括，但不限于，粉狀金屬和碳質(zhì)材料，例如乙炔黑、炭黑、粉狀石墨、焦炭、碳纖維和碳納米管。在另一個實施方案中，含氟聚合物和導(dǎo)電材料的混合物還含有不同于該導(dǎo)電材料的第二活性材料。在一個實施方案中，第二活性材料的量小于或等于第一電極組合物或混合物的20重量％。包含少量第二活性材料可增加電池的放電電壓。該第二活性材料還可稱為去極化劑。第二活性材料可為一種低氟化碳材料或本領(lǐng)域已知的任何其他正極材料。第二活性材料組分可含有單一活性材料組合物或者兩種或多種活性材料的混合物。適于鋰原電池和可充電鋰電池的活性材料包括，但不限于，Mn02、FeS、FeS2、S(硫)、AgV205.5(銀釩氧化物或SVO)、LiM02(M=Co、Ni、Mn、Al、Li,或其結(jié)合)、LiMn204、LiMP04(M=Co、Ni、Mn、Al、Li，或其結(jié)合)、CF和CFx。電化學(xué)電池的溫度，包括含有含氟聚合物或含氟低聚物與任選的導(dǎo)電材料的第一電極的溫度，可作為電池性能的一個重要參數(shù)。在一個實施方案中，第一電極的溫度為大于50。C，大于或等于70。C，大于或等于100°C,70°C-150°C,或100°C-150。C。在一個實施方案中，第一電極以及任選地電化學(xué)電池的溫度小于400°C。在一個實施方案中，第一電極的溫度大于或等于含氟聚合物熔化溫度的50%、75%、80%或90%。在一個實施方案中，第一和第二電極及電解質(zhì)的溫度基本相同(例如，通過使電池暴露于較高的環(huán)境溫度下)。在另一個實施方案中，第一電極的溫度可獨立于電池其他元件的溫度而單獨控制。圖la-lc所示為Li-PVDF電池(PVDF與乙炔黑石墨(ABG)之比4:1)在140。C在2.7mA/g(PVDF)放電電流下所得到的放電曲線。圖2a-2b所示為Li-PVDF電池(PVDF:ABG之比-1:1)在室溫在分別為2.63mA/g(PVDF)及15mA/g(PVDF)放電電流下得到的放電曲線。圖3a-3b所示為Li-PVDF電池(PVDF:ABG之比-1:2)在室溫在分別為3.5mA/g(PVDF)及17mA/g(PVDF)放電電流下得到的放電曲線。圖4所示為Li-PVDF電池(PVDF:ABG=1:4)在室溫在4mA/g(PVDF)放電電流下得到的放電曲線。圖5所示為Li-PVDF電池(PVDF:ABG=6:4)在多個溫度在10放電電流下得到的放電曲線。圖6所示為預(yù)熱的Li-PVDF電池(PVDF:ABG=6:4)在多個溫度在10fiA放電電流下得到的放電曲線。圖7所示為Li-PTFE電池(PTFE:ABG=1:1)在72。C在2pA放電電流下得到的放電曲線。圖8所示為Li-PTFE電池(PTFE:ABG=1:1)在室溫在10pA放電電流下得到的放電曲線。圖9所示為Li-PVDF-CFX電池(PVDF:ABG=6:4;20ff%CFx，x-0.74)在多個溫度在10nA放電電流下得到的放電曲線。圖10所示為Li-PVDF電池的充電曲線和隨后的放電曲線。具體實施例方式術(shù)語"電化學(xué)電池"指的是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置和/或裝置元件。電化學(xué)電池通常具有兩個或多個電極(例如，正極和負極)，其中在電極表面發(fā)生的電極反應(yīng)導(dǎo)致電荷轉(zhuǎn)移過程。電化學(xué)電池包括，但不限于，原電池、二次電池、鋰電池和鋰離子電池。通常的電池和/或電池構(gòu)造為本領(lǐng)域已知，參見，例如美國專利No.6,489,055、4,052,539、6,306,540,SeelandDahnJ.Electrochem.Soc.147(3)892-898(2000)。電化學(xué)雙層電容器(EDLC)和混合型電池-EDLC體系也被認為是本申請中的電化學(xué)電池。(Conway,B,JournalofSolidStateElectrochemistry,7:637(2003);HuXetal.J.Electrochem.Soc"154(2007)A1026-A1030)。本公開內(nèi)容還包括串聯(lián)和/或并聯(lián)成電池組和/或超級電容器的二次電化學(xué)電池的結(jié)合。術(shù)語"容量"為電化學(xué)電池的一項特征，指的是電化學(xué)電池例如電池組能夠容納電荷的總量。容量通常以安培-小時為單位來表述。術(shù)i吾"比容量"指的是每單位重量的電化學(xué)電池例如電池組的容量輸出量，比容量通常以安培-小時kg"或mAh/g為單位來表述。理論比容量稱為Qth。術(shù)語"放電速率"指電化學(xué)電池放電時的電流。放電電流可以安培為單位表述?；蛘撸烹婋娏骺梢?C/n，，速率來表述，其中n為使電池完全放電在理論上需要的小時數(shù)。例如，在C/5速率和3C速率下，預(yù)計完全放電分別在5小時和20分鐘內(nèi)達到。在強度Ix的恒定放電電流下，理論放電時間ta由Qth(x)-I山給出。Ix為以電流每單位重量(例如mA/g)為單位的放電電流強度。因此C/n速率下的放電電流由方程(4)給出Ix=，，(4)nIx以mA/g計，Qth(x)以mAh/g計，并且n以小時計。"電流密度"指每單位電極面積的電流流量。"活性材料，，指電極中參與電化學(xué)反應(yīng)的材料，所述電化學(xué)反應(yīng)在電化學(xué)電池中貯存和/或輸送能量。本發(fā)明提供包括具有含氟聚合物和/或含氟有機活性材料的正極的電化學(xué)電池。在一個實施方案中，本發(fā)明提供一種電化學(xué)電池，該電化學(xué)電池包括a.含有一種導(dǎo)電材料和一種具有碳-氟鍵的含氟聚合物或含氟低聚物的混合物的第一電極，其中所述含氟聚合物或含氟低聚物的量大于混合物的50重量％并小于100重量％，并且該混合物的電導(dǎo)率大于或等于1x108S/cm。b.含有堿金屬或堿土金屬離子源的第二電極；和c.位于所述第一和第二電極之間的電解質(zhì)，所述電解質(zhì)具有離子傳導(dǎo)性，含有堿金屬陽離子或堿土金屬陽離子，并且不為易熔金屬鹽。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供a.含有一種導(dǎo)電材料和一種具有碳-氟鍵的含氟聚合物或含氟低聚物的混合物的第一電極，其中所述含氟聚合物或含氟低聚物的量大于混合物的50重量％，并且所述導(dǎo)電材料的量大于混合物的30重量％。b.含有堿金屬或堿土金屬離子源的第二電極；和c.位于所述第一和第二電極之間的電解質(zhì)，所述電解質(zhì)具有離子傳導(dǎo)性，含有堿金屬陽離子或堿土金屬陽離子，并且不為易熔金屬鹽。在一個實施方案中，本發(fā)明提供一種電化學(xué)電池，該電化學(xué)電池包括a.含有一種導(dǎo)電材料和一種具有碳-氟鍵的含氟聚合物或含氟低聚物的混合物的第一電極，其中所述含氟聚合物或含氟低聚物的量大于混合物的40重量％且小于或等于其70重量％，所述導(dǎo)電材料的量大于或等于混合物的30重量％，并且所述笫一電極的溫度大于100。C且小于所述含氟聚合物或含氟低聚物的分解溫度；b.含有堿金屬或堿土金屬離子源的第二電極；和c.位于所述第一和第二電極之間的電解質(zhì)，所述電解質(zhì)具有離子傳導(dǎo)性，含有堿金屬陽離子或堿土金屬陽離子，并且不為易熔金屬鹽。所述電化學(xué)電池還可含有置于第一和第二電極之間的離子輸送材料。在一個實施方案中，所述電化學(xué)電池為原電池。在另一個實施方案中，所述電化學(xué)電池為二次電池。在一個實施方案中，對電化學(xué)裝置進行預(yù)放電。一方面，本發(fā)明還提供含有一種含氟聚合物或含氟低聚物、一種導(dǎo)電材料和一種任選的第二活性材料的電極組合物。在一個實施方案中，第一電極(正極)含有一種第一電極組合物，而該第一電極組合物又含有一種含氟聚合物或含氟低聚物和一種導(dǎo)電材料的混合物。在一個實施方案中，第一電極組合物含有一種含氟聚合物。在另一個實施方案中，第一電極組合物含有一種含氟低聚物。本文所用集電器不意欲被包括在第一電極組合物中，并且第一電極組合物中的導(dǎo)電材料的重量％量不包括集電器。此外，所給第一電極組合物的重量百分比量不包括電解質(zhì)。如前所述，含氟聚合物或含氟低聚物具有氟-碳鍵。在一個實施方案中，活性材料含有一種含氟低聚物。本文所用的一種含氟低聚物包括2-10個重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。在一個實施方案中，含氟低聚物為一種其中烴低聚物的一個或多個氫原子被氟替代的氟碳低聚物。該低聚物包括由l，l-二氟乙烯單體或四氟乙烯單體形成的低聚物。在一個實施方案中，C-F鍵與C-H鍵之比大于或等于1。在一個實施方案中，含氟低聚物含有l(wèi)，l-二氟乙烯單體；該低聚物具有可表示為(CF2CH2)n的單元。在另一個實施方案中，含氟低聚物含有四氟乙烯單體；該低聚物具有可表示為(CF2CF丄的單元。在另一個實施方案中，含氟低聚物含有氯三氟乙烯單體。在一個實施方案中，含氟低聚物在室溫下為固態(tài)。所述含氟低聚物可完全溶于有機電解質(zhì)溶劑中。在另一個實施方案中，含氟低聚物在室溫下為液態(tài)。當(dāng)含氟低聚物在電化學(xué)電池的使用溫度下為液態(tài)或可溶于電解質(zhì)中時，該電化學(xué)電池可包括第一導(dǎo)電電極；含有與所述第一電極電接觸的含氟低聚物的正極組合物；含有堿金屬或堿土金屬離子源的第二電極；和位于所述第一和第二電極之間的電解質(zhì)。所述第一導(dǎo)電電極可由一種多孔導(dǎo)電材料例如碳形成。所述電解質(zhì)可包括在所述正極組合物中，或可以是單獨的。本文所用的一種含氟聚合物包括多于10個重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。本文所用術(shù)語含氟聚合物不意欲包括氟化碳質(zhì)材料，例如氟化石墨、氟化焦炭或其他氟化碳質(zhì)材料；這些材料有時稱為聚氟化碳或含氟石墨。在一個實施方案中，含氟聚合物具有大于或等于500的分子量。在一個實施方案中，含氟聚合物的主鏈由碳-碳鍵形成；該聚合物可為直鏈或支鏈的。固態(tài)的含氟聚合物可為晶型、無定形，或可含有晶型和無定形區(qū)域的混合物。在一個實施方案中，含氟聚合物具有確定的熔化或液化溫度或者熔化溫度范圍。在一個實施方案中，所述聚合物的熔化溫度在100°C和200。C之間。在一個實施方案中，含氟聚合物為一種熔體可處理性(melt-processable)聚合物。當(dāng)含氟聚合物在電化學(xué)電池的使用溫度下熔化時，電化學(xué)電池可包括第一導(dǎo)電電極；含有與所述第一電極電接觸的含氟聚合物的正極組合物；含有堿金屬或堿土金屬離子源的第二電極；和電解質(zhì)。所述第一導(dǎo)電電極可由一種多孔導(dǎo)電性材料例如碳形成。所述電解質(zhì)可包含在所述正極組合物中，或者可以是單獨的。在另一個實施方案中，所述含氟聚合物可能不具有非常明確的熔化溫度或范圍，在此情況下，所述第一電極的溫度可參照含氟聚合物的分解溫度。當(dāng)分解發(fā)生在一個溫度范圍內(nèi)時，該分解溫度可視為發(fā)生主要分解的最低溫度。在一個實施方案中，第一電極的溫度大于或等于聚合物分解溫度的50%或75%。在一個實施方案中，不論聚合物是否具有非常明確的熔點或范圍，含氟聚合物的溫度均小于聚合物的分解溫度。含氟聚合物的結(jié)晶程度可影響含有有機溶劑的電解質(zhì)中含氟聚合物溶脹的量，預(yù)計晶型含氟聚合物越少，溶劑吸收量越大。在一個實施方案中，電解質(zhì)溶劑使含氟聚合物溶脹。溶劑吸收量可能取決于溫度，預(yù)計溫度越高，溶劑吸收量越大。較大的溶脹量可改進穿過聚合物的離子電導(dǎo)率。在一個實施方案中，含氟聚合物在電化學(xué)電池的使用溫度下能夠吸收大于20%、30%、40%或50%的電解質(zhì)溶劑(在無其他電極組合物組分的情況下通過聚合物的標準溶劑吸收試驗而測得)。在一個實施方案中，聚合物選自聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基聚合物(PFA)、氟化乙烯丙烯(FEP)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、乙烯氯三氟乙烯(ECTFE)、聚偏l，l-二氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、FFKM、FKM、PTFE、PFA和FEP均以商品名或商標名Teflon出售。ETFE以商標名Tefzel或FIuon出售。ECTFE以商標名Halar出售。PVDF以商標名Kynar出售。PCTFE以商標名Kel-F出售。FFKM以商標名Kalrez和TecnoflonFFKM出售。FKM以商標名Viton和Tecnoflon出售。其他適宜聚合物包括由Ameduri等人描述的那些(J.FluorineChem.，114(2002)，171-176)，該文獻內(nèi)容通過引用的方式納入本文，只要與本文公開內(nèi)容不相抵觸。在一個實施方案中，初始時含氟聚合物為顆粒形式。但是，加熱所述顆?？筛淖兤涑跏夹螤詈?或形式。含氟聚合物活性材料也可以其他物理狀態(tài)提供，包括纖維、薄膜和涂層。電極的制備過程可能會涉及含氟聚合物的溶解，在此情況下，不會保持初始大小。在一個實施方案中，含氟聚合物顆粒的初始平均橫截面尺寸選擇在1-1000微米的范圍內(nèi)。在一個實施方案中，導(dǎo)電材料和含氟聚合物或含氟有機材料形成一種混合物。在一個實施方案中，導(dǎo)電材料和含氟聚合物或含氟有機材料形成一種復(fù)合材料。在一個實施方案中，導(dǎo)電材料與含氟聚合物或含氟上(例如lmm或更大)可能是均一的。但是，導(dǎo)電材料與含氟聚合物或含氟有機材料之比在更小的長度尺度上可能不均一。例如，導(dǎo)電材料可形成聚集體、通道或網(wǎng)狀體。導(dǎo)電材料可選自例如，乙炔黑、炭黑、粉狀石墨、焦炭、碳纖維、碳納米管、石墨晶須和金屬粉末，例如粉狀的鎳、銅、鋁、鈦和不銹鋼。在一個實施方案中，導(dǎo)電材料為一種碳質(zhì)材料。在另一個實施方案中，導(dǎo)電材料可為一種導(dǎo)電聚合物。在一個實施方案中，該材料的電導(dǎo)率大于低氟化碳質(zhì)材料或含氟聚合物或含氟有機化合物的電導(dǎo)率。導(dǎo)電材料可為微粒形式以便于其與電極組合物其他組分的混合。在一個實施方案中，該導(dǎo)電材料的顆粒大小為l微米-100微米。在一個實施方案中，所述正極組合物中所含的第二活性材料為一種低氟化碳質(zhì)材料。本文所用表述"低氟化碳質(zhì)材料"是指含有一種其中至少一些碳牢固地鍵合至氟上的氟化碳質(zhì)組分和一種未氟化碳質(zhì)組分和/或一種其中氟不牢固地鍵合至碳上的"輕度氟化的，，碳質(zhì)組分的一種多組分碳質(zhì)材料。所述低氟化材料可由式CFx表述，式中x小于l。在本發(fā)明的另一個方面，電極組合物包含一種低氟化碳材料作為去極化劑。在不同實施方案中，所述低氟化碳質(zhì)材料的氟與碳之比為0.18-0.95,0.33-0.95,0.36-0.95,0.5-0.95,大于0.5至0.95，0.63-0.95，0.66-0.95,0.7-0.95，或0.7-0.9。在一個實施方案中，所述低氟化碳質(zhì)材料為顆粒形式;該顆粒的平均大小可為l微米至100微米。在本發(fā)明的另一個方面，電極組合物包含不同的低氟化碳材料的混合物。在一個實施方案中，不同氟化碳材料具有不同的氟化水平。在另一個實施方案中，不同氟化材料可基于不同的碳質(zhì)材料(例如，電極組合物可為氟化碳和氟化焦炭的混合物，所述氟化材料具有相同或不同的氟化水平)。可使用氟化碳材料的組合來調(diào)節(jié)裝置性能。例如，可將一種具有相對較高能量密度和相對較低功率性能的氟化碳質(zhì)材料與一種具有較高功率性能的氟化碳質(zhì)材料進行摻合，從而得到一種適于相對較高能量密度和功率密度應(yīng)用的混合物。在不同實施方案中，基于第一和第二材料的總量計，第一材料的量為5重量％-95重量％、10重量％-90重量％、20重量％-80重量％、30重量％-70重量％、40重量％-60重量％、30重量％-95重量％、40重量％-95重量％、50重量％-95重量％，大于50重量％-95重量％、60重量％-95重量％、70重量％-95重量％、40重量%-90重量％、50重量％-90重量％、大于50重量％至90重量％、60重量％-95重量％、70重量％-90重量％。所述第二電極含有堿金屬或堿土金屬離子源。堿金屬包括Li、Na、K、Rb、Cs或Fr。在一個實施方案中，堿金屬陽離子為Li陽離子。堿土陽離子包括Be、Mg、Ca、Sr和Ba。在一個實施方案中，陽極含有鋰或一種鋰合金。陽極可含有例如，鋰或鋰的金屬合金(例如LiAl)或碳-鋰的箔片或薄膜。在一個實施方案中，陽極含有一種鋰金屬。電解質(zhì)位于第一和第二電極(或正極和負極)之間。如果電解質(zhì)為液體，則電解質(zhì)液體中的一些可被吸收到第一電極的含氟聚合物中，而一些預(yù)計保留在第一和第二電極之間。在一個實施方案中，電解質(zhì)為一種含有選自堿金屬陽離子或堿土金屬陽離子的陽離子的離子傳導(dǎo)介質(zhì)。在一個實施方案中，堿金屬陽離子為Li陽離子。在一個實施方案中，電解質(zhì)為一種由溶于質(zhì)子惰性有機溶劑中的堿金屬或堿土金屬鹽組成的非水電解質(zhì)。適宜的溶劑包括，但不限于，醚類、酯類、碳酸酯類，及其氟化衍生物。在一個實施方案中，溶劑選自碳酸亞丙酯(PC)、碳酸亞乙酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、二曱醚(DME),及其混合物。常用的為PC和DME的混合物，其重量比通常為約1:3至約2:1。在一個實施方案中，溶劑為PC。在一個實施方案中，溶劑不為二氧戊環(huán)、四氫呋喃-二曱氧基乙烷混合物或四氫呋喃-二甘醇的二甲醚混合物。在一個實施方案中，對溶劑進行選擇，從而使其沸騰溫度大于電化學(xué)電池的預(yù)期使用溫度。在一個適于與鋰陽極一起使用的實施方案中，選擇溶劑使其沸騰溫度大于鋰的熔點(約180。C)。適宜在電解質(zhì)中使用的鋰鹽包括，但不限于，LiBF4、LiPF6、LiCF3S03、LiC104、LiAlCl4等。在一個實施方案中，電化學(xué)電池還含有一種位于正極和負極之間的"隔膜"材料。常規(guī)隔膜材料具有較低的電阻，并顯示出較高強度、良好的化學(xué)和物理穩(wěn)定性，及整體均一性。如上所述，本文優(yōu)選的隔膜為微孔材料和非織造材料，例如非織造聚烯烴如非織造聚乙烯和/或非織造聚丙烯；和微孔聚烯烴膜，如微孔聚乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)和玻璃纖維。一種示例性微孔聚乙烯材料為從HoechstCelanese獲得的名為Celgard.RTM.的材料(例如Celgard.RTM.2400、2500和2502)。在另一個實施方案中，電解質(zhì)為一種溶于離子液體的堿金屬或堿土金屬鹽。在一個實施方案中，離子液體為一種"室溫"離子液體。在一個實施方案中，離子液體的熔點小于100。C。許多室溫離子液體(RTILS)為本領(lǐng)域已知并且對其在含鋰電池中的使用進行了測試。這些RTILS包括，但不限于，基于咪唑鎿陽離子的RTILS(Seki，S.etal，2007，J.Electrochem.Soc，154(3)，A173-A177)。在一個實施方案中，電解質(zhì)不為易熔金屬鹽。在一個實施方案中，電解質(zhì)不為熔化溫度超過鋰的熔化溫度的易熔金屬鹽。易熔金屬鹽用在熱電池中且通常具有超過300。C的熔化溫度。例如，使用熔點為352。C的堿金屬卣化物電解質(zhì)LiCl-KC1(共熔)的熱電池在U.S.4,840，859中有描述。在另一個實施方案中，電解質(zhì)為含有堿金屬陽離子或堿土金屬陽離子的固態(tài)或凝膠化聚合物電解質(zhì)。所述固態(tài)或凝膠化聚合物電解質(zhì)也用作物理隔膜。固體聚合物電解質(zhì)的實例包括化學(xué)惰性聚醚，例如聚(環(huán)氧乙烷)(PEO)、聚環(huán)氧丙烷(PPO),及其他聚醚，其中該聚合材料被浸漬于一種鹽中或與其締合，所述鹽例如鋰鹽，如前述的那些鋰鹽。凝膠化聚合物電解質(zhì)的實例包括經(jīng)非水電解質(zhì)例如前面段落中述及的那些非水性電解質(zhì)浸漬或與其締合的聚偏l，l-二氟乙烯(PVDF)均聚物或共聚物。電極的放電容量和電壓還可能受除電極組成外的電極參數(shù)的影響，包括但不限于電極厚度、電極密度、混合方法，及電極對基質(zhì)的粘附。電極可通過一種漿體方法制備。在所述方法中，通過將一種或多種活性材料和導(dǎo)電材料與溶劑混合而形成一種漿體。所述溶劑可用于溶解含氟聚合物或含氟有機活性材料。然后使該漿體沉積或通過其他方式提供于導(dǎo)電基質(zhì)(集電器)上，從而形成電極。如果固體顆粒較長，則它們可能會在沉積過程中至少部分地排列。例如，也可使用剪切排列來排列顆粒。一種特別優(yōu)選的導(dǎo)電基質(zhì)為鋁，但也可使用許多其他導(dǎo)電性基質(zhì)，例如不銹鋼、鈦、鉑、金等。然后可將溶劑從漿體中蒸發(fā)出，形成電極組合物薄膜。電極可加工至所需密度。加工電極組合物的適宜方法包括多種傳遞機械能的方法，包括但不限于對薄膜進行沖壓、模壓、壓花(embossing)或碾壓。電極組合物也可在加工過程中#1加熱。加工時間也是影響最終密度的一個重要因素。在不同實施方案中，加工后膜的最終密度大于1.0g/cm3,大于或等于1.25g/cm3，或大于或等于1.5g/cm3。電極厚度可按具體應(yīng)用的需要進行調(diào)節(jié)。對于需要較高功率密度的應(yīng)用，可能需要使用較薄的電極。使用下式計算密度其中m-以克計的陰極盤重量，D-以厘米計的陰極(薄膜或薄片)直徑，并且11=以厘米計的電極厚度。在一個實施方案中，第一電極混合物通過被加熱至含氟聚合物的熔化溫度以上而進行加工。該預(yù)熱過程可改進導(dǎo)電材料和含氟聚合物之間的接觸。該預(yù)熱過程還可改變含氟聚合物的結(jié)晶度。在一個實施方案中，第一電極混合物可在電解質(zhì)的存在下進行預(yù)熱。電化學(xué)電池可通過將正極在電解質(zhì)中浸漬或溶脹，將隔膜在電解質(zhì)中浸漬，裝配正極、隔膜和陽極，然后密封電池而進行組裝。在一個實施方案中，本發(fā)明提供一種電化學(xué)裝置，該裝置包括第一電極、第二電極和置于其間的離子輸送材料。在一個鋰原電池中，例如，前述電極作為陰極，陽極提供鋰離子源，其中離子輸送材料通常為一種被非水電解質(zhì)飽和的微孔或非織造材料。在一個實施方案中，陽極含有鋰或鋰合金。陽極可含有，例如，鋰或鋰的金屬合金(例如LiAl)或碳-鋰的箔片或薄膜，優(yōu)選鋰金屬箔片。所述離子輸送材料可含有一種具有較低電阻且顯示出較高強度、良好化學(xué)和物理穩(wěn)定性及整體均一性的常規(guī)"隔膜"材料。如上所述，本文優(yōu)選的隔膜為微孔材料和非織造材料，例如非織造聚烯烴如非織造聚乙烯和/或非織造聚丙烯；和微孔聚烯烴膜，如微孔聚乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)和玻璃纖維。一種示例性微孔聚乙烯材料為從HoechstCelanese獲得的名為Celgard.RTM.的材料(例如Celgard.RTM.2400，2500和2502)。電解質(zhì)需要為非水的，因為鋰在含水介質(zhì)中具有反應(yīng)性。適宜的非水電解質(zhì)由溶于質(zhì)子惰性有機溶劑中的鋰鹽組成，所述溶劑例如碳酸亞丙酯(PC)、碳酸亞乙酯(EC)、碳酸曱乙酯(EMC)、二甲醚(DME),及其混合物。常用的為PC和DME的混合物，其重量比通常為約1:3至約2:1。適用于該目的的鋰鹽包括，但不限于，LiBF4、LiPF6、LiCF3S03、LiC104、LiAlCl4等。將認識到的是，在使用中，電壓的改變導(dǎo)致在陽極生成鋰離子，所述離子穿過電解質(zhì)浸漬的隔膜遷移至陰極的低氟化碳質(zhì)材料，使電池"放電，，。低溫電解質(zhì)已被Whitacre等人所提及(LowTemperatureLi-CFXBatteriesBasedonSub-FluorinatedGraphiticMaterialsJ.PowerSources160(2006)577-584;EnhancedLow-TemperaturePerformancesofLi-CFXBatteriesElectrochem.SolidStateLet.10(2007)A166-A170)。在一個實施方案中，本發(fā)明提供一種電化學(xué)裝置，其中該裝置為一種如下所述的鋰原電池，其中第一電極用作陰極，第二電極用作陽極且含有鋰離子源，并且離子輸送材料將第一和第二電極物理分隔，并防止其間的直接電接觸。在一個實施方案中，本發(fā)明提供一種原電池，該原電池能夠提供大于或等于1.5V、2.0V、2.25V、2.5V或2.75V、或1.5V國4V、2.0V-4V、2.25V-4V、2.5V-4V、或2.75V-4V的放電電壓或在正極測得的電壓。在一個實施方案中，電池的容量大于200mAh/g、250mAh/g、300mAh/g、350mAh/g、400mAh/g或450mAh/g(每克活性材料)。如果本發(fā)明的Li/含氟聚合物或Li/含氟有機物電池(具有任選的笫二活性材料)的放電曲線在初始放電階段顯示出一種特征性電壓延遲(有時也稱為電壓抑制)，則可通過預(yù)放電電池容量的一部分(例如小于或等于10%)而抑制該效應(yīng)。在一個實施方案中，預(yù)放電過程包括使電池初始容量的不多于10%放電。在一個實施方案中，預(yù)放電速率小于或等于電池初始容量的5%。在不同實施方案中，放電時間可為0.5小時至5小時或l至3小時。放電電流可以恒定或改變。因此，本發(fā)明還提供一種使電池初始容量的不多于10%放電后的電化學(xué)電池。在另一個實施方案中，含氟聚合物或含氟有機材料用于二次電池即可充電電池中，例如可充電鋰電池。在此情況下，陽離子，例如鋰離子，通過一種固態(tài)或凝膠化的聚合物電解質(zhì)——其也用作物理隔膜——傳輸至含氟聚合物或含氟有機物電極，在該處鋰離子通過所述氟化材料進行嵌入和脫出。固態(tài)聚合物電解質(zhì)的實例包括化學(xué)惰性聚醚，例如聚(環(huán)氧乙烷)(PEO)、聚(環(huán)氧丙烷)(PPO)，及其他聚醚，其中所述聚合材料被浸漬于一種鹽例如鋰鹽中或與其締合，所述鋰鹽例如前面段落中所述的那些。凝膠化聚合物電解質(zhì)的實例包括經(jīng)非水電解質(zhì)浸漬或與其締合的聚偏l，l-二氟乙烯(PVDF)均聚物或共聚物，所述非水電解質(zhì)例如前面段落中述及的那些。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供一種電化學(xué)裝置，其中該裝置為一種如下所述的二次電池其中第二電極含有選自元素周期表的1、2和3族的金屬的離子源，且離子輸送材料含有一種可傳輸所述金屬陽離子并將第一和第二電極物理分隔的固態(tài)聚合物電解質(zhì)。本發(fā)明的又一方面提供一種可充電電池，該電池包括含有含氟聚合物或含氟有機材料的第一電極，該電極能夠接收和釋放選自元素周期表l、2和3族的金屬的陽離子；含有所述金屬陽離子源的第二電極；和可傳輸所述金屬陽離子并將第一和第二電極物理分隔的固態(tài)或凝膠化的聚合物電解質(zhì)。本發(fā)明的電化學(xué)電池可在環(huán)境溫度或室溫下產(chǎn)生電化學(xué)能量。在一個實施方案中，可通過加熱電池而由該電池獲得更大的放電電流和/或容量?？赏ㄟ^使電池或電池元件暴露于較高溫度的環(huán)境下(例如可用于石油鉆井應(yīng)用)或通過使用加熱裝置而對該電池或電池元件進行加熱。在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供一種通過電化學(xué)方式產(chǎn)生電能的方法，該方法包括以下步驟a.提供一種電化學(xué)電池，該電池包括含有一種導(dǎo)電材料和一種具有碳-氟鍵的含氟聚合物或含氟低聚物的混合物的第一電極，其中所述含氟聚合物或含氟低聚物的量大于該混合物40重量％并小于或等于其70重量％，且導(dǎo)電材料的量大于或等于該混合物的30重量％;含有堿金屬或堿土金屬離子源的第二電極；和位于第一和第二電極之間的電解質(zhì)，該電解質(zhì)具有離子傳導(dǎo)性并含有堿金屬陽離子或堿土金屬陽離子；b.將該電化學(xué)電池加熱至大于100。C并小于所述含氟聚合物或含氟低聚物的分解溫度的溫度，從而從中引出電流。本發(fā)明還提供通過電化學(xué)方式產(chǎn)生電能的方法，該方法包括以下步驟a.提供一種電化學(xué)電池，該電池包括含有一種導(dǎo)電材料和一種具有碳-氟鍵的含氟聚合物或含氟低聚物的混合物的第一電極，其中所述含氟聚合物或含氟低聚物的量大于該混合物的50重量％并小于其100重量％，且所述混合物的電導(dǎo)率大于或等于1xio8S/cm;含有堿金屬或堿土金屬離子源且不為易熔金屬鹽的笫二電極；位于笫一和第二電極之間的電解質(zhì)，該電解質(zhì)具有離子傳導(dǎo)性、含有堿金屬陽離子或堿土金屬陽離子；和b.將該電化學(xué)電池加熱至小于所述含氟聚合物或含氟低聚物的分解溫度的溫度，從而從中引出電流。如前所述，除含氟聚合物或含氟有機材料外，本發(fā)明的電極組合物還可含有一種低氟化碳質(zhì)材料。低氟化碳質(zhì)材料為氟化碳質(zhì)材料中的一類。本文所用的氟化碳質(zhì)材料為向其中引入了氟的^材料。在本發(fā)明中，這種氟化通常包括碳和氟之間的鍵的形成。氟能夠與碳形成離子鍵和共價鍵。在一些情況下，C-F鍵也被分類為強度在離子鍵和共價鍵之間的中間態(tài)(例如，部分離子、半離子、半共價)。氟化方法可影響氟化產(chǎn)物中存在的鍵的類型?？墒褂梅c碳(F/C)的平均比作為氟化程度或水平的量度。該平均比可通過增重測量法或定量NMR測量法測定。當(dāng)氟在碳材料的整個厚度上不均勻分布時，該平均比可能不同于可通過x射線光電子能語法(XPS)或ESCA測得的表面氟與碳之比。在一些實施方案中，氟與碳(F/C)的平均比可能大于或等于1。術(shù)語CF1或CF可在本文中用于指氟與碳的表觀比為約l或更大的氟化碳。在一個實施方案中，碳質(zhì)材料為低氟化的，并包含未氟化碳質(zhì)組分和/或其中氟不牢固地鍵合至碳上的"輕度氟化的"碳質(zhì)組分。多相低氟化碳質(zhì)材料可包括多種碳質(zhì)相的混合物，所述碳質(zhì)相包括未氟化的碳質(zhì)相(例如石墨或焦炭)、"輕度氟化的"相和一種或多種氟化的相(例如，聚(一氟化碳(CF";聚(一氟化二碳)等)。在一個實施方案中，低氟化的石墨或焦炭材料通過Yazami等人的美國專利申請公開文本20070231697中所述方法生產(chǎn)，并且比用本領(lǐng)域先前已知的其他類型氟化方法生產(chǎn)的具有相同的平均F/C比的材料具有更大量的未氟化的碳、"輕度氟化的"碳或它們的結(jié)合。在不同實施方案中，低氟化材料具有平均化學(xué)組成CFX，且其中0.18<x《0.95、0.33<x<0.95、0.36<x<0.95、0.5《"0.95、0.63<x《0.95、066<x《0.95、0.70.95,或0.7"<0.9。在一個實施方案中，低氟化石墨材料的氟與碳之比大于0.63并小于或等于0.95。在不同實施方案中，低氟化材料中未氟化和"輕度氟化的"碳的量為5%-40%、5%-37%、5%國25%、10%畫20%,或約15%。在一個實施方案中，低氟化碳質(zhì)材料為一種具有平均化學(xué)組成CFX且其中0.63<x<0.95的低氟化石墨材料，其中所述低氟化石墨的"C核磁共振光語分析提供的語圖中，含有至少一個中心位于相對于四甲基硅烷(TMS)約100-150ppm之間的化學(xué)位移峰和另一個中心位于相對于TMS約84-88ppm之間的化學(xué)位移峰。在一個實施方案中，低氟化碳質(zhì)材料為一種通過直接氟化焦炭而制得且相干長度Le在5nm和20nm之間的低氟化焦炭材料，所述低氟化焦炭材料具有平均化學(xué)組成CFx且其中0.63<x<0.95。所述低氟化焦炭的13C核磁共振光譜分析提供的諉圖中，含有至少一個中心位于相對于四甲基硅烷(TMS)約100-150ppm之間的化學(xué)位移峰和另一個中心位于相對于TMS約84-幼ppm之間的化學(xué)位移峰。在另一個實施方案中，低氟化材料為一種如Yazami等人的美國專利申請公開文本2007/0231696中所述的氟化碳納米材料。這些氟化碳納米材料可含有未氟化的碳相和至少一種氟化的碳產(chǎn)品，該氟化的碳產(chǎn)品中至少一些碳共價鍵合至或近乎共價地鍵合至氟上，其中所述碳納米材料在氟化之前具有基本有序的多層結(jié)構(gòu)。在不同實施方案中，氟與碳的平均比在0.06和0.68之間，在0.3和0.66之間或0.3和0.6之間。在另一個實施方案中，氟化碳納米材料可含有至少一種氟化的碳產(chǎn)品，該氟化的碳產(chǎn)品中至少一些碳共價鍵合至或近乎共價地鍵合至氟上，且其中平均層間距離介于石墨聚(一氟化二碳)的平均層間距離和石墨聚(一氟化碳)的平均層間距離之間，其中碳納米材料在氟化之前具有多層結(jié)構(gòu)。在不同實施方案中，氟與碳的平均比為小于1.0、0.3-0.8或0.6-0.8、0.39-0.95、0.39-0.86、0.39-0.68、0.68-0.86,或0.74-0.86。在一個實施方案中，所述氟化的碳納米材料與通過石墨氟化物(C2F)n和(CF)n的混合物制得的氟化的碳納米材料具有一些相似的特征。X射線衍射分析表明，該產(chǎn)品具有中心位于12.0度和41.5度的2峰。該化合物的層間距離為約0.72nm。該化合物的"C-NMR光譜在42ppm具有一個共振峰，其表示未氟化的spS碳原子。NMR分析還表明了碳和氟之間的共價鍵合。CF2和CF3基團也可少量存在。另一種氟化的碳產(chǎn)品可具有與(CF)n類似的結(jié)構(gòu)。X射線衍射分析表明該化合物具有中心位于大于12.0度且小于41.5度處的20峰。該化合物的層間距離為約0.60nm。NMR分析也表明了碳和氟之間的共價鍵合。CF2和CF3基團也可以少量存在。許多碳質(zhì)材料均可用于本發(fā)明電極中的氟化材料，包括石墨、焦炭和碳質(zhì)納米材料，如多壁碳納米管、碳納米纖維、多層碳納米顆粒、碳納米晶須和碳納米才奉。在一個實施方案中，本發(fā)明使用通過直接氟化石墨或焦炭顆?；蛱技{米材料而得到的低氟化碳質(zhì)材料。通過氟化石墨顆粒而得到的低氟化碳質(zhì)材料在本文也可稱為低氟化石墨或低氟化石墨材料。類似地，通過氟化焦炭顆粒而得到的低氟化碳質(zhì)材料在本文也可稱為低氟化焦炭或低氟化焦炭材料。各種碳同素異形體與氟氣體的反應(yīng)活性非常不同，這主要是由于石墨化程度或碳材料的類型不同(HamwiA.etal.;/.戶/y;s.C7^附.^/iVfe，1996，57(6-8)，677-688)。一般地，石墨化程度越高，反應(yīng)溫度越高。碳的氟化物在氟或氟與惰性氣體的混合物的存在下通過直接氟化而獲得。.當(dāng)使用石墨作為原料時，在300。C以下未觀察到顯著氟化。在350-640。C,形成兩種主要是晶體結(jié)構(gòu)和組成不同的氟化石墨聚(一氟化二碳)(C2F)n和聚(一氟化碳)(CF)n(NakajimaT.;WatanabeN.G>—/,e/7瞎zVfe朋dCVir6tfw-_F/ww7V/ec</w/70wwf/s，1991,CRCPress,Boston;KitaY.;WatanabeN.;FujiiY.;/j附.C7^附.5Vc，1979，101，3832)。在這兩種化合物中，碳原子均為spS雜化，碳六邊形各自從平面構(gòu)型變形為'椅式，或'船式，構(gòu)型。聚(一氟化二碳)在約350'C得到并具有特征結(jié)構(gòu)，其中兩個相鄰的氟層沿六方晶格的c軸被兩個通過強共價C-C鍵而鍵合的碳層隔開(階數(shù)2)。另一方面，在約600。C得到的聚(一氟化碳)的結(jié)構(gòu)為在兩個相鄰的氟層之間僅具有一個碳層(階數(shù)1)。在350和600匸之間得到的氟化石墨具有介于(C2F)n和(CF、之間的中間組成，并由這兩相的混合物構(gòu)成(Kita，1979，同前所述)。階數(shù)s表示分開兩個連續(xù)的氟層的碳層的數(shù)目。因此階數(shù)l的化合物的層堆疊次序為FCF/FCF......，階數(shù)2的化合物的次序為FCCF/FCCF......。已知聚(一氟化二碳)和聚(一氟化碳)均具有相對較差的導(dǎo)電性。低氟化碳質(zhì)材料包括暴露于處于使碳質(zhì)原料不完全或部分氟化的條件下的氟源的碳質(zhì)材料。部分氟化的碳材料包括其中外部基本上已與氟反應(yīng)而內(nèi)部區(qū)域大部分仍未反應(yīng)的材料。碳-氟插層化合物也已通過將能夠用作氟化催化劑的其他化合物例如HF或其他氟化物摻入氣體混合物中而得到。這些方法可在較低溫度下氟化。這些方法還允許制備除(C2F)n和(CF、之外的插層化合物(N.Watanabeetal""GraphiteFluorides",Elsevier,Amsterdam,1988,pp240-246)。在HF或金屬氟化物的存在下制得的這些插層化合物在氟含量極低時(F/C0.1)具有離子特征，或在較高的氟含量時(0.2〈F/C《.5)具有離子-共價特征。在任何情況下，通過化學(xué)分析電子光譜法(ESCA)測得的鍵合能的值對于最重要的Fh譜線峰為小于687eV，對于ds譜線峰為小于285eV(T.Nakajima，F(xiàn)luorine-carbonandFluoride-carbon,Chemistry,PhysicsandApplications,MarcelDekker1995p.13)。在一個實施方案中，本發(fā)明中使用的低氟化碳質(zhì)材料為含有氟化碳質(zhì)組分和未氟化碳質(zhì)組分和/或其中氟未牢固地鍵合至碳上的"輕度氟化的"碳質(zhì)組分的多組分材料。未氟化的和/或"輕度氟化的，，碳質(zhì)組分的存在可提供比僅由氟化相聚(一氟化二碳)、聚(一氟化碳)及其結(jié)合組成的材料所能獲得的電導(dǎo)率更高的電導(dǎo)率。在一個實施方案中，低氟化碳質(zhì)材料含有許多納米結(jié)構(gòu)顆粒；其中每一個納米結(jié)構(gòu)顆粒含有多個氟化域和多個未氟化域。在本iJL明書中，"域"是一種具有特征組成(例如未氟化的或氟化的)、相(例如無定形的、晶型的、C2F、CFp石墨、焦炭、碳纖維，碳納米材料如多壁碳納米管、碳晶須、碳纖維等)和/或形態(tài)的材料的結(jié)構(gòu)組成部分?？捎糜谡龢O活性材料的氟化碳質(zhì)材料含有多個不同的域。單個氟化的和未氟化的域優(yōu)選對于某些應(yīng)用而言具有至少一個小于約50納米的外形尺寸(例如，長度、深度、橫截面尺寸等)，并且更優(yōu)選對于某些應(yīng)用而言具有至少一個小于約10納米的外形尺寸。特別可用于在低溫下提供高性能電化學(xué)電池的正極活性材料包括具有氟化域和未氟化域的納米結(jié)構(gòu)顆粒，所述氟化域和未氟化域遍布于所述活性材料的每一個納米結(jié)構(gòu)顆粒，并且在一些實施方案中，基本均勻地遍布于所述活性材料的每一個納米結(jié)構(gòu)顆粒。在一些實施方案中，正極活性材料顆粒的氟化域含有具有平均化學(xué)計量CFy—其中y是氟原子與碳原子的平均原子比并且選自約0.8至約0.9的范圍——的低氟化碳質(zhì)材料，并且正極活性材料顆粒的未氟化域含有未氟化的碳質(zhì)相，例如石墨、焦炭、多壁碳納米管、多層碳納米纖維、多層碳納米顆粒、碳納米晶須和碳納米才奉。"室溫"指選自約293-303K范圍的溫度。通過以下非限制性實例可進一步理解本發(fā)明。本申請通篇中所有文獻，例如專利文獻，包括公布或授權(quán)的專利或等效物；專利申請公開文本；非專利文獻文件或其他來源的材料，整體通過引用納入本文，如同逐一通過引用納入一般，只要每篇文獻與本申請的公開內(nèi)容至少部分地不相抵觸(例如，部分地相抵觸的文獻排除該文獻的部分地相抵觸的部分后通過引用而納入)。本說明書中提及的所有專利和公開文本表明了本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員的技術(shù)水平。本文所引用文獻的全部內(nèi)容通過引用納入本文用以指明現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)，在某些情況下用于指明其申請日時的狀態(tài)，并且如果需要，該信息可用在本文中用以排除(例如放棄)屬于現(xiàn)有技術(shù)的具體實施方案。例如，當(dāng)要求保護一種化合物時，應(yīng)該理解為，現(xiàn)有技術(shù)中已知的化合物，包括本文公開的文獻中(特別是在所引的專利文獻中)公開的某些化合物不欲包括在權(quán)利要求中。當(dāng)要求保護一種化合物時，應(yīng)該理解為，現(xiàn)有技術(shù)中已知的化合物，包括本文公開的文獻中公開的化合物，并不欲包括在內(nèi)。當(dāng)本文使用馬庫什組或其他組時，該組中的所有單個元素和該組的所有可能的組合及亞組合均欲逐一包括在本公開內(nèi)容中。除非另有說明，否則所述或所示例的組分的每一種制劑或組合物均可用于實施本發(fā)明?；衔锏木唧w名稱均意為示例性的，正如所知，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可對相同化合物進行不同命名。例如當(dāng)本文以一種化學(xué)式或一個化學(xué)名描述一種化合物而未指明該化合物的具體異構(gòu)體或?qū)τ丑w時，該描述意欲包括單獨地或以任何結(jié)合方式描述的化合物的每一種異構(gòu)體和對映體。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)認識到的是，可在本發(fā)明的實施中使用除明確示例的那些之外的方法、裝置元件、原料和合成方法，而無需借助過多的實驗。所有本領(lǐng)域已知的任何所述方法、裝置元件、原料和合成方法的等效物均欲包括在本發(fā)明中。只要本說明書中給定一個范圍，例如溫度范圍、時間范圍或組成范圍，則所給范圍中包括的所有中間范圍和亞范圍，以及所有單個值，均欲包括在公開內(nèi)容中。本文所用"包括"與"包含，，、"含有"或"特征在于"同義，為包括式或開放式的，不排除其他未列舉的元素或方法步驟。本文所用"由......組成"排除未在權(quán)利要求元素中指明的任何元件、步驟或成分。本文所用"基本由……組成"不排除不會很大地影響權(quán)利要求的基本特征和新特征的材料或步驟。本文對術(shù)語"包括"的任何敘述，特別是在描述組合物的組分或描述裝置的元件時，應(yīng)理解為包括主要由所述組分或元件組成或由所述組分或元件組成的那些組合物和方法。本文中示例性描述的本發(fā)明可在無本文未明確公開的任何一個或多個元件、一個或多個限制條件的情況下適當(dāng)?shù)貙嵤?。所用術(shù)語和表述被用作描述性而非限制性術(shù)語，使用這些術(shù)語和表述并不意欲排除所示和所述特征或其部分的任意等效物，而應(yīng)該認識到，可在本發(fā)明要求保護的范圍內(nèi)進行多種變形。因此，應(yīng)該理解的是，雖然本發(fā)明已通過優(yōu)選實施方案和任選特征進行明確公開，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可對本文公開的概念尋求改進和變化，并且所述改進和變化也應(yīng)認為在所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明范圍內(nèi)。一般而言，本文所用術(shù)語和詞語具有本領(lǐng)域公認的含義，該含義可通過參照本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的教科書、期刊文獻和上下文而找到。提供前述限定是為了闡明它們在本發(fā)明中的具體用途。雖然本說明書含有許多具體說明，但是這不應(yīng)解釋為對本發(fā)明范圍的限制，而是僅是對本發(fā)明的一些目前優(yōu)選的實施方案提供說明。因此本發(fā)明的范圍應(yīng)該通過例如所附權(quán)利要求書及其等效物而確定，而不是通過所給實施例而確定。實施例1:Li-PVDF電池制備含有PVDF-ABG陰極和金屬鋰陽極的電池。PVDF顆粒為KYNAR2800(Arkema)。該材料為PVDF和六氟丙烯(HFP)的一種共聚物(Arkemaproductliterature,KynarPVDF,ResinsforBatteryManufacture,2007)。乙炔黑石墨(ABC)顆粒來自SuperiorGraphite。為制備常規(guī)陰極組合物，將PVDF顆粒和乙炔黑石墨(ABG)顆粒以所選重量比進行混合，PVDF在混合之前溶于丙酮中。在壓制之前干燥該混合物。厚度為約100-200微米。在試驗電池中，在陰極和Li陽極之間放置一個玻璃纖維隔膜(Craneglas230，CraneandCo.)。電解質(zhì)為1MLiBF4的碳酸亞丙酯(PC)溶液(1:1)。PDF的軟化溫度為約130-140X:。為進行室溫以上的實驗，將電池放置在烘箱中。圖la-lc所示為用200微米厚的電極和等量(重量)PVDF和ABG(1:1的比例)的陰極混合物在140"C得到的放電曲線。放電電流為2.7mA/g(PVDF)。放電電壓為約3V。測試的容量大于400mA/g、367mA/g和229mA/g(每gPVDF)。電池容量在室溫顯著降低。為進行比較，圖2a示出了相同電極組合物在室溫在2.63mA/g(PVDF)及10jiA的放電電流下得到的放電曲線。工作電勢為2.2V。截止電勢i殳定在1.5V,估計容量為16mA/g。圖2b示出了相同電極組合物在15mA/g(PVDF)的放電電流下的放電曲線。電勢在半小時內(nèi)降至1V。開路電壓為約3V。還對較高碳含量的電池進行了試驗。額外的碳被認為會增加反應(yīng)表面積，從而增加工作容量。圖3a示出了1:2的PVDF:ABG組合物在室溫在3.5mA/g(PVDF)及10jiA的放電電流下得到的放電曲線。圖3b所示為1:2的PVDF:ABG組合物在室溫在17mA/g(PVDF)及50jiA的放電電流下得到的放電曲線。兩種情況下的工作電勢均為約2.25V;在3.5mA/g(PVDF)下測得的容量為28mA/g。圖4所示為1:4的PVDF:ABG組合物在室溫在4mA/g(PVDF)及5nA的放電電流下得到的放電曲線。測得的容量為40mAh/g。在另一組實驗中，將PVDF粉末(ArkemaKynar2801)和ABG以6:4的重量比混合于丙酮中。丙酮在空氣中蒸發(fā)后，將得到的混合物在真空中過夜干燥，然后在壓力設(shè)定為80psi時，壓成圓片(直徑1.6mm，厚0.3mm)。將得到的PVDF圓片在1MLiBF4的碳酸亞丙酯(PC)溶液中浸漬半小時。將其放入2016型紐扣電池中作為陰極。鋰箔為陽極。使用一片玻璃纖維盤作隔膜。電解質(zhì)為lMLiBF4的PC溶液。將高溫環(huán)氧樹脂涂在該紐扣電池塾片的周圍，從而防止高溫下可能的泄漏。將電池放入溫度試驗室內(nèi)并當(dāng)所述室的溫度從室溫(23'C)增至160。C時在10fiA下進行放電。隨著溫度的增加，工作電壓從2.3V升至2.6V并當(dāng)T為160。C時最終穩(wěn)定在2.5V,如圖5所示。將類似的PVDF(60%)圓片電池預(yù)熱至160°C，該溫度高于PVDF的熔點。在160。C停留2小時后，使電池溫度回至室溫(RT)。在RT放置1天后，將電池再次從RT加熱至160'C,同時以10nA進行;故電。同剛加熱的電池相比，該經(jīng)過預(yù)熱的PVDF在160。C顯示出更穩(wěn)定、稍高的工作電壓2.7V，如圖6中所示。當(dāng)PVDF在陰極中熔化時，認為已形成了一個更均勻結(jié)構(gòu)化的具有導(dǎo)電碳的電極。實施例2:Li-PTFE電池制備含有PTFE-ABG陰極和金屬鋰陽極的電池。PTFE顆粒的直徑為約0.5mm。乙炔黑石墨(ABC)顆粒來自SuperiorGraphite。為制備常規(guī)陰極組合物，將PTFE顆粒和乙炔黑石墨(ABG)顆粒在混合之前以所選重量比混合于丙酮中。在壓制之前對混合物進行干燥。厚度為約100-200微米。在試驗電池中，在陰極和Li陽極之間放置一個玻璃纖維隔膜(Craneglas230，CraneandCo.)。電解質(zhì)為1MLiBF4的PC(l:1)溶液。PTFE的熔點為約325tl。圖7所示為等量PTFE和ABG(1:1的比例)的陰極混合物在72X:得到的放電曲線。放電電流為2.0fiA。放電電壓為約2V。圖8所示為等量PTFE和ABG(1:1的比例)的陰極混合物在室溫得到的放電曲線。放電電流為10jiA。放電電壓在1.5和2V之間。在極低的放電速率下，電池電壓在1V保持幾天。實施例3:Li-PVDF-CFX電池將PVDF粉末(ArkemaKynar2801)和ABG以6:4的重量比混合于丙酮中，向該混合物中添加20。/o石墨CFx(x=0.74)。丙酮在空氣中蒸發(fā)后，將得到的混合物在真空中過夜干燥，然后在壓力設(shè)定為80psi時將其壓制成圓片(直徑為1.6mm,厚0.3mm)。將得到的PVDF圓片用1MLiBF4的碳酸亞丙酯(PC)溶液浸漬半小時。將其放入2016型紐扣電池中作為陰極。鋰箔為陽極。使用一片玻璃纖維盤作為隔膜。電解質(zhì)為1MLiBF4的PC溶液。將高溫環(huán)氧樹脂涂在該紐扣電池墊片的周圍，以防止高溫下可能的泄漏。將電池放入溫度試驗室內(nèi)并當(dāng)所述室的溫度從室溫(23。C)增至160。C時在10jiA下進行放電。總工作電壓從室溫時的2.8V增至160X:時的3.3V，如圖9中所示。實施例4:Li-PVDF電池的循環(huán)對由PVDF粉末(ArkemaKynar2801)和ABG以6:4的重量比混合而形成的電池的可充電性進行驗證。將50mg(PVDF+ABG)與250mg電解質(zhì)1MLiBF4的PC溶液組合。圖10示出了將電池由約1.5V的初始電壓充電至約4V的電壓，和隨后的放電(第20次循環(huán)，第1-19次循環(huán)類似)。權(quán)利要求1.一種電化學(xué)電池，其包括a.含有一種導(dǎo)電材料和一種具有碳-氟鍵的含氟聚合物或含氟低聚物的混合物的第一電極，其中含氟聚合物或含氟低聚物的量大于該混合物的50重量％并小于100重量％，且該混合物的電導(dǎo)率大于或等于1×10-8S/cm；b.含有堿金屬或堿土金屬離子源的第二電極；和c.位于第一和第二電極之間的電解質(zhì)，該電解質(zhì)具有離子傳導(dǎo)性、含有堿金屬陽離子或堿土金屬陽離子，并且不為易熔金屬鹽。2.權(quán)利要求l的電化學(xué)電池，其中所述導(dǎo)電材料的量大于或等于混合物的30重量％。3.權(quán)利要求2的電化學(xué)電池，其中所述導(dǎo)電材料構(gòu)成第一電極混合物的余量物。4.權(quán)利要求l的電化學(xué)電池，其中所述第一電極混合物還含有一種第二活性材料，該第二活性材料的量小于或等于第一電極混合物的20重量％。5.權(quán)利要求4的電化學(xué)電池，其中所述第二活性材料和所述導(dǎo)電材料一起構(gòu)成第一電極混合物的余量物。6.權(quán)利要求l的電化學(xué)電池，其中所述導(dǎo)電材料為一種碳質(zhì)材料或一種金屬粉末。7.權(quán)利要求l的電化學(xué)電池，其中所述第二電極含有鋰離子源。8.權(quán)利要求7的電化學(xué)電池，其中所述第二電極含有鋰或一種鋰合金。9.權(quán)利要求7的電化學(xué)電池，其中所述電解質(zhì)含有鋰陽離子。10.權(quán)利要求1的電化學(xué)電池，其中所述第一電極混合物含有一種含氟聚合物。11.權(quán)利要求10的電化學(xué)電池，其中所述含氟聚合物為一種l，l-二氟乙烯均聚物或共聚物。12.權(quán)利要求10的電化學(xué)電池，其中所述含氟聚合物為一種四氟乙烯均聚物或共聚物。13.權(quán)利要求10的電化學(xué)電池，其中所述含氟聚合物選自聚四氟乙烯、全氟烷氧基聚合物、氟化乙烯丙烯、乙烯四氟乙烯、聚偏1,1-二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、FPM、CTFE、FFKM、FKM。14.權(quán)利要求1的電化學(xué)電池，其中所述第一電極的電壓大于或等于2.25V。15.權(quán)利要求l的電化學(xué)電池，其包括鋰原電池。16.權(quán)利要求l的電化學(xué)電池，其包括鋰二次電池。17.—種通過電化學(xué)方式產(chǎn)生電能的方法，該方法包括以下步驟a.提供一種電化學(xué)電池，該電池包括含有一種導(dǎo)電材料和一種具有碳-氟鍵的含氟聚合物或含氟低聚物的混合物的第一電極，其中含氟聚合物或含氟低聚物的量大于該混合物的50重量％并小于100重量％,且所述混合物的電導(dǎo)率大于或等于1x108S/cm;含有堿金屬或堿土金屬離子源的第二電極；和位于第一和第二電極之間的電解質(zhì)，該電解質(zhì)具有離子傳導(dǎo)性、含有堿金屬陽離子或堿土金屬陽離子，并且不為易熔金屬鹽；和b.將該電化學(xué)電池加熱至小于所述含氟聚合物或含氟低聚物的分解溫度的溫度，從而從中引出電流。18.權(quán)利要求17的方法，其中將所述電池加熱至大于或等于100°C的溫度。19.權(quán)利要求17的電化學(xué)電池，其中所述導(dǎo)電材料的量大于或等于所述混合物的30重量％。20.權(quán)利要求19的電化學(xué)電池，其中所述導(dǎo)電材料構(gòu)成第一電極混合物的余量物。21.權(quán)利要求17的電化學(xué)電池，其中所述第一電極混合物還含有一種第二活性材料，該第二活性材料的量小于或等于第一電極混合物的20重量％。22.權(quán)利要求21的電化學(xué)電池，其中所述第二活性材料和所述導(dǎo)電材料一起構(gòu)成第一電極混合物的余量物。23.權(quán)利要求17的電化學(xué)電池，其中所述導(dǎo)電材料為一種碳質(zhì)材料或一種金屬粉末。24.權(quán)利要求17的電化學(xué)電池，其中所述第二電極含有鋰離子源。25.權(quán)利要求24的電化學(xué)電池，其中所述第二電極含有鋰或鋰合金。26.權(quán)利要求24的電化學(xué)電池，其中所述電解質(zhì)含有鋰陽離子。27.權(quán)利要求17的電化學(xué)電池，其中所述第一電極混合物含有含氟聚合物。28.權(quán)利要求27的電化學(xué)電池，其中所述含氟聚合物為一種l，l-二氟乙烯均聚物或共聚物。29.權(quán)利要求27的電化學(xué)電池，其中所述含氟聚合物為一種四氟乙烯均聚物或共聚物。30.權(quán)利要求27的電化學(xué)電池，其中所述含氟聚合物選自聚四氟乙烯、全氟烷氧基聚合物、氟化乙烯丙烯、乙烯四氟乙烯、聚偏l，l-二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、FPM、CTFE、FFKM、FKM。31.權(quán)利要求17的電化學(xué)電池，其中所述第一電極的電壓大于或等于2.25V。全文摘要本發(fā)明提供鋰及鋰離子電池，所述電池中一個電極的活性材料包括大量具有碳-氟鍵的含氟聚合物或含氟低聚物材料。所述含氟聚合物或含氟低聚物活性材料可與大量導(dǎo)電材料混合，也可與低氟化碳質(zhì)材料混合。本發(fā)明電池可用于較高的溫度應(yīng)用中。本發(fā)明還提供了在較高溫度下使用本發(fā)明電池產(chǎn)生能源的電化學(xué)方法。文檔編號B01J19/12GK101678310SQ200880015315公開日2010年3月24日申請日期2008年5月9日優(yōu)先權(quán)日2007年5月9日發(fā)明者R·亞茲密,史清芳申請人:加州理工學(xué)院