NO851420L

NO851420L - Anode og anvendelse derav i elektrokjemisk ladbare batterier

Info

Publication number: NO851420L
Application number: NO851420A
Authority: NO
Inventors: Andre Belanger; Michel Robitaille
Original assignee: Hydro Quebec; Elf Aquitaine
Priority date: 1984-04-11
Filing date: 1985-04-10
Publication date: 1985-10-14
Also published as: BR8501691A; ES557031A0; DE3580387D1; FR2563053A1; ES8702740A1; ZA852080B; EP0159937A3; EP0159937A2; ES8800791A1; US4652506A; ES542093A0; JPS618850A; AU4016585A; US4794060A; EP0159937B1; JPH0550815B2; FR2563053B1; KR850007320A; DK161485D0; DK161485A

Description

Oppfinnelsens bakgrunn

a) Oppfinnelsens område

Den foreliggende oppfinnelse angår tette anoder av

legeringer av alkalimetaller, f.eks. lithium, for ladbare, fortrinnsvis fullstendig faste, batterier. Oppfinnelsen angår mer spesielt utladede eller delvis utladede elektrokjemiske ladbare batterier såvel som en fremgangsmåte ved fremstilling av ladede, elektrokjemiske ladbare batterier som innbefatter en tett anode av en legering av alkalimetall, f.eks. lithium.

b) Teknikkens stand

Utviklingen av ladbare lithiumbatterier som arbeider

ved lav temperatur, er avhengig av konstruksjonen av lithium-anoder som er tilstrekkelig stabile og reversible. Sammen med organiske media (LiClO^i propylencarbonat) eller faste elektrolytter (Li3N eller polyether-lithiumsaltkomplekser) representerer lithiumelektroden den komponent i et cellebatteri som hyppigst svikter på grunn av at elektroden blir passivert og på grunn av dannelsen av overflatedendritter. Dette fenomen representerer en alvorlig begrensning for batteriets nyttige levealder.

Passivering skyldes i det vesentlige et problem hva gjelder termodynamisk ustabilitet for lithium med hensyn til visse funksjonelle grupper, som C-0, C=0, C-OH etc.

som fremkaller korrosjonsreaksjoner med akkumulering av reaksjonsprodukter på grenseflaten. Disse produkter hindrer enhver tett og jevn avsetning av lithium. Dendrittene kommer til syne under fornyet ladning da en rekke eksperiementelle parametre da bidrar til at disse dannes, dvs. lav temperatur, høye ladestrømmer, passivert og ru overflate eller nærvær av asperitter etc.

Bruk av lithiumlegeringer hvis kjemiske aktivitet er lavere enn for lithium gjør det mulig å eliminere de fleste av de problemer som er forbundet med den dendrittiske vekst. De fleste legeringer som er av interesse ut fra et elektrokjemisk synspunkt (f.eks. LiAl 50 atom^), er skjøre og er således tilgjengelige i form av et pulver. Dette lithium- legeringspulver kan anvendes for fremstilling av tynne filmer av komposittmaterialer som er velegnede for batterier hvor polymere elektrolytter anvendes, som f.eks. beskrevet i franske patentsøknader 7832976, 7832977 og 7832978, nu publisert under numrene 2442512, 2442514 og 2442513, såvel som i US patentsøknad 430696 innlevert 30. september 1982.

Enkelte legeringer, som legeringen av lithium og aluminium som inneholder 90 atom% lithium, er tilstrekkelig duktile til at de kan lamineres til tynne filmer, men de er uakseptable fordi på den ene side deres kjemiske potensial ligger så nær lithiumS kjemiske potensial at de ikke hindrer dendrittisk vekst, og fordi på den annen side de reversible faser av dette materiale dannes under syklisering og er alvorlig skadelige for bevegelsen av lithium.

Ved høyere temperaturer enn 80°C er det ofte blitt iakttatt at komposittanoder eldnet for tidlig under syklisering. Dette fenomen kan forklares ved en generalisert reaksjon mellom legeringen av lithium og den omgivende elektrolytt. For å redusere reaksjonshastigheten bør det finnes en måte ved hjelp av hvilken legeringen vil komme i kontakt med elektrolytten bare med ett av dens plan. Dette betinger bruk av tynne, kompakte og jevne legeringer av lithium. Legeringsfilmens tynnhet skyldes den kjensgjerning at ved temperaturer nær eller under 100°C er diffusjons-koffefisienten for alkalimetallet inn i den angjeldende legering ofte 10 -9 cm 2/sek. eller lavere. For derfor a kunne•utnytte hele kapasiteten for tette anoder er det av vesentlig betydning å benytte tynne legeringer. Dessverre er disse legeringer for tiden ikke tilgjengelige i handelen.

Oppsummering av oppfinnelsen

For å overvinne de ovennevnte vanskeligheter og ulemper er det ifølge oppfinnelsen blitt utviklet en tett anode som utgjøres av en kompakt metallfolie som er legert med et alkalimetall, og anoden er særpreget ved at den har en opp-ladningsbarhet som strekker seg over minst 20 sykluser og ved at dens tykkelse varierer mellom 5^um og lOO^um.

Det er også ifølge oppfinnelsen blitt utviklet et elektrokjemisk cellebatteri i utladet tilstand som omfatter en anode av en tynn metallfolie, en elektrolytt såvel som en katode basert på et oxyd, et sulfid eller et halogenid fremstilt i utladet tilstand og som utgjør en kilde for alkalimetall. Katoden skal være fri for i det minste en del av alkalimetallet under en oppladning, slik at alkalimetallet blir innført i den metalliske folie under dannelse av den kompakte metalliske legering av alkalimetall som utgjør den tette anode som er nevn ovenfor.

Metallfolien består fortrinnsvis av en plate eller et ark av et metall bestående av aluminium, magnesium eller tinn. Hva gjelder alkalimetallet, er lithium foretrukket.

Ifølge en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen blir når en folie av aluminium anvendes og alkalimetallet er lithium, katodens kapasitet, uttrykt i coulomb valgt slik at under oppladningen som utføres ved en egnet strøm--intensitet, fås en legering av aluminiumfolien og av lithium som inneholder minst 30 atom% lithium, fortrinnsvis 30-40 atom% lithium.

Hva gjelder elektrolytten, er en polymer elektrolytt foretrukken, f.eks. en elektrolytt som er basert på polyether og fortrinnsvis i forbindelse med et salt av lithium, f.eks. LiCl04.

Hva gjelder katoden, kan arten av denne variere forut-satt at alkalimetallet, f.eks. lithium, reversibelt kan frigjøres fra denne for å bli legert med metallet i metall-

folien. Katoden består fortrinnsvis av Li TiS~ eller

x 2

LixMo02/ hvori 0 x2 , eller av Li^ V^ O-^^, hvori 0 < x < 8 .

Anoden utgjøres fortrinnsvis av en folie av aluminium, tinn eller magnesium med en tykkelse som varierer mellom 3^,um og 50yUm, og i dette tilfelle omfatter elektrolytten en tynn film av polyethylenoxyd (PEO) og LiClO^, idet filmens tykkelse varierer mellom 25yum og 150yum, mens katoden omfatter en komposittelektrode av LiTiS2hvis tykkelse varierer mellom 25^um og lOO^um.

I enkelte tilfeller vil det være interessant svakt å overdimensjonere den negative elektrode i forhold til den positive elektrode for derved å øke antallet av dype sykluser som et cellebatteri kan utsettes for i løpet av dets aktive levealder. For å oppnå dette kan et delvis kolaminat av alkalimetallet på metallfolien anvendes istedenfor en metallfolie av et rent metall. For eksempel vil det kunne anvendes et kolaminat av aluminium oglithium,

av tinn og lithium, eller av magnesium og lithium etc. Den delvise kolaminering kan også vise seg å være nyttig i slike tilfeller hvor en viss del av lithiumet, som er blitt utvunnet fra katoden, ikke er fullstendig reversibel i legeringen med lithium, i motsetning til hva tilfellet er for magnesium. Av den samme grunn vil det istedenfor å begynne med en 100% aluminiumfolie kunne anvendes en aluminiumfolie hvori det allerede vil foreligge enkelte ansamlinger av en intermetallisk forbindelse, som f.eks. LiAl eller LiAl^. Disse ansamlinger vil ved oppladning gi det nødvendige lithium for å kompensere for en eventuell ireversibilitet. Selvfølgelig vil en hvilken som helst annen metode som gjør det mulig å avsette en ekvivlanet mengde lithium på metallfolien kunne være fullstendig akseptabel, som f.eks. avsetning fra gassfase. For det samme formål vil en katode hvori hovedbestanddelen er over-mettet med alkalimetall, også kunne anvendes. For eksempel kan katoden være basert på Li TiS, hvor x >1, idet den del som overskrider x = 1 utgjør den del av lithium som oppfanges i legeringen, dvs. som blir irreversibel. Derefter blir batteriet reversibelt syklisert mellom Li^TiS og TiS2.

Dersom metallfolien består av tinn, vil hovedområdet for reversibiliteten for lithium normalt ligge mellom 0 og 3,2 Li/At.Sn (0-76 atom% Li), og for magnesium vil det samme område være spredd til fra det første til det fjerde lithium (50-80 atom% Li).

Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte ved fremstilling av et elektrokjemisk ladbart batteri i ladet tilstand som innbefatter en tett anode av en kompakt plate eller et kompakt ark av metallegering med et alkalimetall, og frem-gangsmåten er særpreget ved at en elektrolyttisk celle av en tynn metallisk folie som er beregnet å skulle danne den tette anode, en elektrolytt og en katode basert på oxyd, sulfid eller halogenid fremstilt i utladet tilstand og som utgjør en kilde for alkalimetall, fremstilles, hvorefter alkalimetallet blir innført i den metalliske folie inntil en legering av den metalliske folie fås hvis konsentrasjon hva gjelder alkalimetall gjør det mulig at batteriet får en ladbarhet som strekker seg over minst 20 sykluser.

For at det ladbare batteri skal funksjonere vil den første ladning bli utført ved en strømtetthet som er slik valgt at en jevn syntese av legeringen som utgjør katoden, sikres. Denne opprinnelige ladning vil som regel ta mellom 2 og 20 timer.

Ifølge en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen blir den metalliske folie, uaktet om den består av aluminium, magnesium eller tinn, montert på en samler som kan utgjøres av en tynn, ledende folie som er inert overfor legeringen, f.eks. bestående av kobber, metallisert plast eller et metallgitter, for å sikre god jevnhet hva gjelder fordel-ingen av potensialet.

Ifølge en annen foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen vil det metalliske ark kunne oppvise en viss porøsitet for å kompensere for den volumøkning som finner sted under dannelsen av legeringen. I praksis vil alkalimetallet som er blitt befridd ved hjelp av katoden, kompensere for de mellomrom som utgjør metallfoliens porøsitet.

Kortfattet beskrivelse av tegningene

På tegningene som tjener til å illustrere oppfinnelsen, viser

Fig. 1 en anordning som innbefatter en folie av aluminium og en hjelpeelektrode som tjener som kilde for lithium og som gjør det mulig å oppnå en tett anode ifølge oppfinnelsen, Fig. 2 en kurve som viser den avtagende rytme for lithiumutnyttelsen for forskjellige LiAl-legeringer under syklisering, som funksjon av legeringenes lithiuminnhold, Fig. 3 et diagram som viser utladningskurvene erholdt for en LiAl/MoC^-celle ved 100°C og ved forskjellige strøm-tettheter, Fig. 4 et diagram som viser den første syklus i det tilfelle hvor to elektroder er basert på magnesium og lithium, idet den første sykliseres mellom Li^Mg og Li2Mg og den annen mellom Li^Mg og Li^Mg, Fig. 5 et diagram som viser oppførselen til en legering av lithium og tinn dannet in situ og inneholdende 1,0 del lithium (Li-^ ^ Mg) , Fig. 6 et diagram som viser oppførselen til en legering av lithium og tinn dannet in situ og inneholdende 1,65 deler lithium (Li-^ g5M<?) ' ol? Fig. 7 et diagram som viser oppførselen til en legering av lithium og tinn dannet in situ og inneholdende 3,2 deler lithium (Li3 2Mg).

For å kunne studere sykliseringsegenskapene for de

tette anoder ifølge oppfinnelsen ble en forsøksanordning ut-arbeidet som reproduserer de virkelige betingelser ved dannelsen av legeringen slik disse ville ha funnet sted i et ladbart batteri fremstilt i utladet tilstand.

Denne anordning omfatter en hjelpeelektrode 1 som

tjener som kilde for lithium, som vist på Fig. 1. Anordningen omfatter også de følgende elementer: en lithiumreferanse-elektrode 3, en cellekasse av bornitrid 5 og en stempel-strømsamler 7 og 7a. Dessuten omfatter cellen som konstruk-sjonskomponenter to elektrolytter 9a, 9b hvis tykkelser er sammenlignbare med hverandre, dvs. 150^,um, av PeO-LiClO^,

en aluminiumfolie presset på et gitter 11 av rustfritt stål som er forsynt med en tråd for strømforbindelse 15, såvel som en komposittkatode Mo02-PEO-sot 13.

Av denne anordning blir først den venstre celle anvendt, dvs. Li-metall/elektrolytt/Al (1,9a, 15),for å injisere en gitt mengde av lithium i aluminiumfolien som på anodesiden simulerer det som finner sted under den opprinnelige ladning av cellebatteriet konstruert i utladet tilstand. Straks legeringen LiAl er blitt syntetisert, blir batteriet LiAl/ elektrolytt/katode (15,9b, 13) innkoblet for å følge ut viklingen av LiAl-elektroden under syklisering. Andre måter for syntetisk å fremstille den tette legering vil kunne vurderes, som f.eks. kolaminering av en tynn film av lithium på en folie av aluminium i forholdsvise mengder som gjør det mulig å oppnå den tilsiktede legering ved den innbyrdes diffundering av de to elementer inn i hverandre. For imidlertid å oppnå en tett anode hvis karakteristika ligger så nær som mulig til dem som vil kunne finnes i et ladbart lithiumbatteri i utladet tilstand, er anvendelsen av anordningen vist på Fig. 1 blitt vurdert å være mer korrekt. En av fordelene ved denne anordning beror også på den kjensgjerning at den om nødvendig gjør det mulig å vende tilbake til det venstre batteri for progressivt å øke mengden av lithium i aluminiumfolien. Det er da mulig å sammenligne reversibiliteten for en rekke sammensetninger av tett LiAl-legering og å identifisere den som oppviser de beste bruks-egenskaper når den anvendes i et ladbart batteri. Selv-følgelig vil en lignende og/eller ekvivalent anordning kunne fremstilles ved å erstatte aluminiumet med folier av magnesium eller tinn.

Sykliseringsforsøk ble utført i tilfellet med LiAl-legeringen, og forsøksresultatene er gjengitt på Fig. 2. Denne figur viser hvorledes en folie av aluminium som inneholder 30, 40, 50 og 54 atom% lithium oppfører seg under syklisering. Spesielt er oppførselen med et lithiuminnhold av 30 atom% meget karakteristisk. I det foreliggende tilfelle, synker utnyttelsen av lithiumet i elektroden ved en takt som er lavere enn 0,1 coulomb -syklus, som angitt ved den sti<p>lede linje på Fig. 2 som ble erholdt med en identisk anordning som også var blitt syklisert ved 30 atom% i flere enn 20 sykluser. Denne minskning er lav sammenlignet med andre sammensetninger som er vist på Fig. 2 og også sammenlignet med en komposittelektrode som inneholder 40 volum% LiAl (50 atom% Li) + 20 volum% sot + 40% PEO, hvor utnyttelsen synker med en takt som er høyere enn 1 "coulomb-syklus.

Den således fremstilte tette legering med 30 atom% lithium har energimessige karakteristika som med fordel lar seg sammenligne med komposittanoder av LiAl-sot-PEO. Dersom således bare de aktive materialer tas i betraktning, fås de følgende data for et anode/TiS2-batteri:

Legeringens sammensetning er absolutt av betydning.

For eksempel vil i tilfellet LiAl en legering som inneholder under 30 atom% Li, gi en energidensitet som er utilstrekkelig fordi den er mindre enn 200 Wh/kg. Likeledes vil minsknings-hastigheten hva gjelder utnyttelsen under syklisering for høyere innhold ved 40 atom% Li øke i alvorlig grad og nå

0,6 columb/syklus ved ca. 50 atom% Li i aluminium (se Fig. 2) . Dette eksempel viser derfor betydningen av meget spesifikt

å velge legeringens sammensetning for å optimalisere bruks-egenskapene.

I praksis vil det ladbare batteri fremstilles i utladet tilstand, og for illustrasjonsformål er den følgende anordning blitt laget: - katode: LiTiS2(43 volum% LiTiS2- 17 vol% grafitt - 40 vol% PEO) - areal 3,8 cm<2>- tykkelse 75^um; - elektrolytt: PEO-LiClO4-150^um>

- anode: folie av aluminium montert på et

400 mesh gitter av rustfritt stål med en tykkels2e av 16 ,um og et areal av 3,8 cm .

Forsøkene ble utført ved 100°C. Batteriet ble syklisert v1e2d 5yUeAn /clm ad2eusntdrøem r usvtalardenndine gt.il 50,uA/cm 2 under ladning og

I løpet av den første ladning ble 28 av de 30 coulomb fjernet fra LiTiS2(katoden) under dannelse av legeringen på anodesiden. Under syklisering ble derefter over 22 coulomb syklisert på reversibel måte over flere enn.30 sykluser, hvilket representerer et resultat som er ekvivalent med resultatene av forsøkene utført med anordningen ifølge

Fig. 1.

Dette forsøk bekrefter at den eksperimentelle anordning som simulerer konstruksjonen i utladet tilstand og er vist på Fig. 1, er fullstendig akseptabel.

Fremstilt i utladet tilstand har batteriet en øket "lagringslevealder" fordi dets potensial i åpen krets generelt er lavere enn 0,5 V (f.eks. LiTiS2-Al).

Håndtering av LiTiS2krever også mindre krevende om-givelser enn håndtering av LiAl-legeringer. Anordningen kan lages i tørr luft istedenfor i en inert gass, som argon eller helium. Det er en annen fordel at syntetiser-ingen in situ av LiAl-legeringen også nedsetter risikoen for nedbrytning og<p>assivering av den negative grenseflate under de forskjellige håndteringer som utføres når cellen monteres.

Det utmerkede bruksresultat under syklisering av LiAl-legeringen ved 30% lithium skyldes den kjensgjerning at ved denne konsentrasjon holder det opprinnelige nettverk seg noenlunde intakt uten sterk pulverisering av mediumet, hvilket ville ha ført til påskyndet nedbrytning av grenseflaten og enøkning av den spesifikke motstand for den negative elektrode som følge av multiplisering av motstands-kontaktene mellom partiklene.

Fig. 2 viser et diagram som beskriver reduksjonstakten ved bruk av forskjellige LiAl-legeringer under syklisering, som funksjon av legeringenes lithiuminnhold. Det fremgår at den kompakte legering av LiAl ved 30 atom% har en. utmerket oppførsel som er særpreget ved en utnyttelse som stabiliseres efter 4 eller 5 sykluser sammenlignet med høyere takter ved 41%, 50% og 54%.

På samme måte viser Fig. 3 utladningskurver erholdt med en anordning av LiAl/Mo02ved 100°C for forskjellige strøm-tettheter. Bruksresultatene for den tette LiAl-elektrode er spesielt interessante ved 100°C hvor utnyttelse på over 55% av anoden oppnås ved 1,5 mA/cm o under utladning. Til sammenligning gir en LiAl-komposittelektrode under de samme

forsøksbetingelser en utnyttelse av 30% ved 0,5 mA/cm<2>

for en sammensetning av 35 volum? LiAl (50 atom%Li) +

20 volum? acetylensort + 45 volum% PEO.

Forsøk ble også utført med metalliske folier av magnesium og tinn.

Den kjensgjerning at den første lithiumlegering med magnesium ikke er reversibel, utelukker muligheten for å vurdere en anordning i utladet tilstand, som tilfellet er med aluminium. Dette tap skal kompenseres ved hjelp av en eksperimentell forholdsregel, som f.eks. avsetning (fordampning eller kolaminering) av en tilsvarende mengde lithium på anoden eller overmetning av den katodiske forbindelse hvori lithium er blitt innført (Li TiS„ med x - 1,3). I henhold til den anordning som er vist på

Fig. 1, ble et cellebatteri laget ved anvendelse av en tett legering av lithium og magnesium. Folien av magnesium med en tykkelse av 5^um (3,4 mg) ble montert på et gitter av rustfritt stål. Elektrolytten utgjøres av en 150^um tykk membran av PEO-LiCl04, mens katoden er en komposittelektrode av MoO-j-sot-PEO med en tykkelse av 90yUm.

Idet det ble startet med en hjelpeelektrode av lithium 1, ble arket av magnesium overført til en tett legering med sammensetningen Li^Mg. For å oppnå denne sammensetning var den nødvendige ladning 40,5. Over 25 colomb ble reversibelt syklisert, hvilket svarer til sykliseringen mellom LiMg og Li^Mg, idet det første lithium er ireversibelt. Fig. 4 viser for en anordning som svarer til den som er blitt beskrevet rett ovenfor, oppførselen overfor syklisering av to sammensetninger av systemet LiMg, dvs.Li2<M>9 °9<L>i^Mg. En god reversibilitet fås mellom det første og det tredje lithium (mellom 50 og 75 atom% lithium i magnesium). Dette bekrefter at de tette legeringer er interessante i tilfellet med magnesium. Fig. 5, 6 og 7 viser oppførselen for LiSn-legeringer dannet in situ og henholdsvis svarende til 1 Sn, 1,65 Sn og 3,2 Sn og erholdt ved hjelp av den anordning som ble anvendt ovenfor i forbindelse med magnesium. Ved hver konsentrasjon ble en syklisering av ca. 10 colomb utført, og disse tre forsøk viser den meget gode reversibilitet for de forskjellige faser av systemet Li-Sn. Nærmere bestemt ble for fasen Li^Sn over 20 sykluser realisert, og dette viser en stabilisert utnyttelse av over 70% av lithiuminnholdet.

Claims

1. Tett anode, karakterisert ved at den omfatter en kompakt metallfolie legert med et alkalimetall og med ladbarhet over minst 20 sykluser og med en tykkelse som varierer mellom 5^ um og lOO^ um, idet den metalliske folie eventuelt er montert på en samler.

2. Anode ifølge krav 1, karakterisert ved at den metalliske folie består av aluminium, magnesium eller tinn.

3. Anode ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den metalliske folie er legert med lithium.

4. Anode ifølge krav 1-3, karakterisert ved at samleren er en tynn, ledende folie som er inert overfor legeringen.

5. Anode ifølge krav 4, karakterisert ved at samleren omfatter en kobberfolie, en folie av metallisert plast eller et metallgitter.

6.. Anode ifølge krav 1-3, karakterisert ved at folien omfatter aluminium legert med 30-40 atom% lithium, tinn legert med 0 til 76 atom% lithium eller magnesium legert med 50-80 atom% lithium.

7. Anode ifølge krav 1-6, karakterisert ved at den metalliske folie omfatter et delvis kolaminat av alkalimetallet på den metalliske plate eller det metalliske ark.

8. Anode ifølge krav 1-6, karakterisert ved at den metalliske folie omfatter innleirede ansamlinger av intermetalliske Li-forbindelser.

9. Anode ifølge krav 1-6, karakterisert ved at den metalliske folie omfatter et lag av lithium avsatt ved pådampning.

10. Fremgangsmåte for fremstilling in situ av en tett anode ifølge krav 1-9 i et ladbart elektrokjemisk batteri, karakterisert ved at det fremstilles en elektrolytisk celle av en tynn metallisk folie beregnet for å danne den tette anode, en elektrolytt og en katode basert på oxyd, sulfid eller halogenid fremstilt i utladet tilstand og utgjørende en kilde for alkalimetall, og at alkalimetall derefter innføres i den metalliske folie ved ladning av det elektrokjemiske batteri inntil det fås en legering av den metalliske folie hvori konsentrasjonen av alkalimetall gjør det mulig å oppnå en ladbarhet for batteriet som strekker seg over minst 20 sykluser.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at den første ladning utføres ved en strømtetthet som er valgt for å sikre en jevn syntese av legeringen som utgjør anoden.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 10 eller 11, karakterisert ved at katodens kapasitet uttrykt i coulomb velges slik at under ladningen som utføres ved en egnet strømtetthet, fås en legering av en folie av aluminium og av lithium inneholdende minst 30 atom% lithium, fortrinnsvis 30-40 atom% lithium.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 10 eller 11, karakterisert ved at katodens kapasitet, uttrykt i coulomb, velges slik at under ladningen utført ved en egnet strømtetthet fås en legering av en folie av mag nesium og av lithium hvis arbeidsområde varierer mellom det første og det fjerde lithium (50-80 atom% Li).

14. Fremgangsmåte ifølge krav 10 eller 11, karakterisert ved at katodens kapasitet, uttrykt i coulomb, velges slik at under ladningen som ut-føres ved en egnet strømtetthet, fås en legering av en folie av tinn og av lithium hvis arbeidsområde varierer mellom 0 og 3,2 Li/at. Sn (0-76 atom% Li).

15. Anvendelse av den tette anode ifølge krav 1-9 i et elektrokjemisk ladbart batteri som foruten anoden omfatter en elektrolytt såvel som en katode basert på oxyd, sulfid eller halogenid som i utladet tilstand utgjør en kilde for alkalimetall, idet katoden er istand til reversibelt å frigjøre i det minste en del av alkalimetallet under ladning, slik at alkalimetallet innfø res i den metalliske folie for anoden under dannelse av en legering av alkalimetallet og i det minste en del av metallet som utgjør den metalliske folie, hvorved anoden rekonstitueres efter utladning.

16. Anvendelse ifølge krav 15 i et ladbart batteri hvori elektrolytten omfatter en polymer elektrolytt.

17. Anvendelse ifølge krav 16, karakterisert ved at den polymere elektrolytt omfatter polyether, fortrinnsvis i tilknytning til et salt av lithium.

18. Anvendelse ifølge krav 16, karakterisert ved at den polymere elektrolytt omfatter polyethylenoxyd i tilknytning til LiC104 .

19. Anvendelse ifølge krav 15-18, karakterisert ved at katoden består av Li TiS0 eller Li Mo00, hvori 0<x<2, eller Li 7,0, , hvori X ^ X ^ X D 1J

20. Anvendelse ifølge krav 18 eller 19, hvor anoden omfatter en folie av aluminium, tinn eller magnesium hvis tykkelse varierer mellom 3^ um og 5^ um, elektrolytten omfatter en tynn film av polyethylenoxyd og LiClO^ hvis tykkelse er 25-150yU m, og katoden er en komposittelektrode av LiTiS2 hvis tykkelse varierer mellom 25^ um og lOOyU m.

21. Anvendelse ifølge krav 15-20, hvor den metalliske folie er porøs slik at alkalimetallet som frigjøres av katoden, fyller mellomrommene som utgjør den metalliske folies porøsitet.