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CN1509481A - 具有高电子电导率的化合物、包含该化合物的电化学电池电极及制备电极和电化学电池的方法 - Google Patents

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CN1509481A
CN1509481A CNA028102304A CN02810230A CN1509481A CN 1509481 A CN1509481 A CN 1509481A CN A028102304 A CNA028102304 A CN A028102304A CN 02810230 A CN02810230 A CN 02810230A CN 1509481 A CN1509481 A CN 1509481A
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Abstract

本发明涉及一种具有高电子电导率的化合物，特征在于它是ABCO(x－δ)Hal(y－ζ)型的，具有钾镍萤石结构，其中，x+y＝4，δ和ξ在－0.7至+0.7之间，其中A包含选自Na、K、Ca、Ba、La、Pr、Sr、Ce、Nb、Pb、Nd、Sm和Gd中的至少一种金属，且其中B包含选自以上相同金属中的至少一种金属，其中C包含选自Cu、Mg、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Nb、Mo、W和Zr中的至少一种金属和/或选自Pt、Ru、Ir、Rh、Pd和Ni中的金属，其中A和B不是相同的，且其中A和C不都是Nb，其中Hal包含选自F、Cl、Br和I的至少一种卤素原子。本发明还描述了用于电化学电池的电极；制备这类电极的方法和用这类电极形成的电化学电池。

Description

具有高电子电导率的化合物、包含该化合物 的电化学电池电极及制备电极和电化学电池的方法
本发明涉及一种具有高电子电导率的化合物。
由DE-C-196 40 926已知这种类型的材料。
所述出版物描述了A(B1-xCx)O3型的化合物，其中，x可以为0≤x＜1和＜1；这类材料用来生产电化学电池的电极。A是指元素周期表的第IIA族(碱土金属)或镧系元素的金属阳离子或其混合物；B代表铂族金属阳离子，而C代表选自元素周期表的IVb、Vb、VIb、VIIb、VIIIb和IIb族的金属阳离子或其混合物。
本申请人对这类材料进行了大量研究，并且已经开发了一种新的化合物，根据本发明，这种新的化合物特征在于它是ABCO(x-δ)Hal(y-ξ)型的，具有钾镍萤石结构，其中，x+y＝4，δ和ξ在-0.7至+0.7之间，其中A包含选自Na、K、Rb、Ca、Ba、La、Pr、Sr、Ce、Nb、Pb、Nd、Sm和Gd中的至少一种金属，且其中B包含选自以上相同金属中的至少一种金属，其中C包含选自Cu、Mg、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Nb、Mo、W和Zr中的至少一种金属和/或选自Pt、Ru、Ir、Rh、Pd和Ni中的一种金属，其中A和B不是相同的，且其中A和C不都是Nb，其中Hal包含选自F、Cl、Br和I的至少一种卤素原子。
出乎意料地，已经发现，当使用上述类型的具有价镍萤石结构的化合物时，获得特别良好的储存容量(F/g或Ah/kg)和/或转化率或催化活性，该材料还具有高电子电导率(用S/cm表示)。
如上所述的根据本发明的化合物还可以在与该类化合物相关的超结构中实施，其通过重复晶胞而获得，例如通过重复钾镍萤石晶胞K2NiF4所获得的K3Ni1.6F6或K4Ni2F8。
A、B和C各自可以是单一的金属；A和/或B和/或C包含掺杂其它金属的金属明显也是可能的。
根据以上给出的通式的化合物特征为x＝4、y＝0和ξ＝0是有利的；在这种情况下，化合物的分子式为ABCO4-δ。
特别地，在根据本发明的化合物中，A选自La、Sm、Sr和Nd中的一种或多种。
B类似地选自以上为A列出的优选金属。
C优选选自Co、Mn和Fe。
在一个有吸引力的实施方案中，根据如上所述的本发明的化合物是这样的化合物：A选自La、Sm和Nd中的一种或多种；B包含Sr且C包含Co，x＝4，y＝0和ξ＝0。
本发明还涉及一种用于电化学电池的电极，其包含根据本发明的上述类型的化合物。
该化合物在电极中的用量至少为与该电极相关的活性导电材料重量的30重量％是有利的。
本发明还涉及制备用于电化学电池的电极的方法和一般方法，包括以下步骤：提供合适的基材；通过在基材上涂敷相应材料、一种或多种粘合剂和至少一种溶剂的混合物，然后去除溶剂，任选随后进行热处理，形成具有高电子导电率的材料的连续层，其特征在于在基材上形成包含一种或多种如上所述的根据本发明的化合物的连续层。
用于制备电极的方法一般是已知的，例如在上述公开文献DE-C-196 40 926中描述了这样一种的方法。
例如，基材可以是一条合适金属的带和/或一条塑料带，其任选可以是导电的。将要涂敷的化合物的浆料可以通过把所述化合物与一种或多种粘合剂以及足够的溶剂或溶剂混合物混合来制备，从而获得合适粘度的浆料或悬浮液。
通过浸渍、铺展、刷涂、喷涂等，把浆料或悬浮液涂敷到基材上。在干燥除去溶剂后，用这种方式涂敷的基材任选还可以经过热处理，以便使化合物达到合适的状态和/或活化化合物和/或形成粘合的结构。
基材也可以是一种基质，例如多孔金属或多孔塑料，在这种情况下，化合物或化合物的混合物被掺入该基质并与其形成粘合的单元。
所述化合物或多种化合物的混合物可以直接掺入到基质中，但是使用包含一种或多种所述化合物、一种或多种粘合剂和一种或多种溶剂的混合物明显也是可能的，使得所得的悬浮液是可以容易掺入基质中的形式。
另一方面，基材可以具有脱模性质，使得包含根据本发明的高电子电导率的化合物的层在涂敷后，从基材上取出并经过任选的热处理。
本发明还涉及具有至少两个电极和一种电解质的电化学电池，其特征在于该电化学电池包含至少一个根据本发明的电极。
两个电极都可以是根据本发明的电极；除了有一个根据本发明的电极以外，还有一个选自碳电极、RuO2电极和RuO2·xH2O电极的电极也是可能的。
在本文中，术语电化学电极在最广泛的意义上是指与电解质和其它电极组合使用的一个电极，即本发明涉及用于电化学转化和电的储存的电极，如在电化学电容器中所遇到的，也称为超电容器或超级电容器、储能电池，特别是包括碱性型或金属/空气型可充电电池、燃料电池，如聚合物电解质燃料电池，电解设备和传感器。
电化学电容器(或超电容器或超级电容器)是一种可以储存电能的器件，并且然后可以再从中获得电能，特别是具有高功率密度(W/kg和W/1)，其利用双垫层电容和/或所谓伪-电容，其与法拉第过程相关，如氧化还原反应或插层反应过程。其用途尤其包括根据需要的电池中峰值功率的(短暂)储存和/或配送以及工作循环的减少，尤其是在电池或混合或燃料电池交通工具中，在保证中心或局部电网或电力供应质量的装置或设备中，以及任选在便携式电子设备中，如膝上型电脑和移动电话中。这种类型的电化学电容器有两个电极，即阳极和阴极，在两个电极处分别释放和吸收电子。此外，电容器包括电解质，例如水溶液或有机溶液，并包括隔板，该组件可以装在金属或塑料外壳中。两个电极中至少之一个电极是根据本发明的电极。电荷在一个电极处为正电荷，在另一个电极处为负电极，电荷以电极/电解质界面处的双电层电容形式、以该界面处或在电极材料本体中由于高度可逆氧化还原反应或插层过程产生的伪电容形式，或者以双电层电容和伪电容的组合形式储存。在该方面的重要性值是比电容(用μF/cm2表示)，其由电极材料和所用电解质的性质、电极材料的比表面积(用cm2/g表示)和所得的有效电容(用F/g表示)决定。此外，电解质种类对于电极处允许的电势是重要的。在伪电容与相关反应或过程的能斯特平衡电势附近的有效电势范围结合的情况下，这些还决定电容器的操作电压范围，该操作电压范围优选应该尽可能大。电极材料的组成和微观结构、隔板的微观结构以及电解质的组成部分但不是唯一地决定电容器的内阻Ri(用Ω表示)，内阻优选应当尽可能小。所述参数部分但不是唯一地决定电容器的能量密度(用Wh/kg和Wh/1表示)和功率密度(用W/kg和W/1表示)。对于已知技术，通常分别为数Wh/kg和数千W/kg。对于电容为C(用F表示)并充电到电压V(用V表示)的电容器的能量E(用J表示)和功率P(用W表示)，以下方程分别适用：E＝CV2/2和P＝V2/4Ri。
其中，具有用活性炭作为最重要成分的电极并且主要使用双电层电容的电化学电容器是已知的。重要的是活性炭形成电解质可以进入的高比表面多孔结构，以便形成尽可能高的电容，并具有尽可能高的电子电导率以产生尽可能低的电阻并利用尽可能多的电极材料。用这种方式获得了最高的能量和功率密度，这是大多数用途的要求。主要使用双电层电容的电极可以用作阳极和用作阴极；这样，可能制备对称的电容器。碳电极可以与水性电解质组合使用，容许的电容器电压最高约为1.2V并获得低内阻，或者与有机电解质组合，在这种情况下，最大电压为约2.4V，但是可以获得的内阻通常更低。
对于许多用途，特别是在交通工具中的用途，希望比在使用碳电极时的现有技术已知的能量密度更高。特别是在试图获得更高的能量密度时，伪电容是有用的，因为在这种情况下，比用双电层电容的情况获得远远更高的比值。由美国专利5,550,706、5,851,506、5,875,092和6,025,020，使用氧化钌RuO2和水合的氧化钌RUO2·xH2O是已知的。在与含水电解质组合时，例如与KOH溶液组合，这些化合物基于氧化反原反应而具有高的有效电容，用F/g表示，并且可以用作阳极和阴极。它们还有良好的导电性。这些化合物用在(对称的)电化学电容器中时的缺点是有限的操作电压范围和所希望纯度的材料的成本非常高。对于能够克服这些缺点并且仍然可以获得希望的更高电容和能量密度的替代伪电容材料已经进行了大量研究。
在现有技术中，一般可以接受的是，为了获得足够高的储存电容和/或足够高的转换率或电极的催化活性以及足够高的导电性，使用含有贵金属元素的化合物一般是必需的，例如贵金属氧化物。
但是，将会理解的是，这样的化合物的成本高。所以，已经提出通过使用部分包含廉价的非贵金属组合物来减少在这些化合物中的贵金属量。具有烧绿石结构的化合物如Pb2Ru2O7(美国专利5,841,627)、钙钛矿A(B1-xCx)O3(其中，0≤x＜1，B选自Pt、Ru、Ir、Rh和Pd，德国专利196 40 926)、CaRuO3-x和LaNiO3等是已知的。这些化合物含有昂贵的(次-)贵金属元素或者不是缺氧的(或者是这两种情况)。对于第一类，已经发现，根据对于(次一)贵金属的量所获得的电容或活性计算，几乎没有获得成本的任何降低。对于第二类，每克材料所获得的电容或活性如此低，以至于与碳材料相比没有改进。
此外，已经提出使用金属氢氧化物，其可以转变成金属氢氧化合物，例如特别是Ni(OH)2。尽管该化合物由于其低成本、高比电容及其有利的电势范围而具有吸引力，但是其导电性低并且取决于充电状态。在碱性电解质中，在该材料电极上的可逆充电/放电反应可以表示为 ，其中Ni(OH)2具有较差的导电性，NiOOH具有显著的导电性，条件是其处于正确的相态(β相)。这些在导电性方面的限制要求使用添加剂，例如石墨，和使用导电性基质，例如泡沫金属或金属毡，以便包含具有添加剂的材料。这限制了可以有效利用的电极厚度并带来附加成本、重量和体积。这还使得电极生产更复杂且更昂贵。Ni(OH)2以许多相(α、β、γ)出现使可接受的电极操作条件限制于其中希望β相是稳定的这一条件。而且，Ni(OH)2电极仅仅可以用作阳极，因此制备对称的电容器是不可能的，并且例如需要碳反电极。与对称碳电容器相比，这限制了可以获得的电容和能量密度的改进。还认为，Ni(OH)2，特别是镍组分以及在合适情况下的制备所需的镍，具有对环境和健康不利的性质。因此，关于其处理和加工施行一些要求和规定，这带来了附加的成本。这些还对其应用领域产生了限制，例如对于规定收集和/或再利用的用途和市场。
(可充电)电池是已知的装置。其可以用来储存电，然后再释放电，特别是具有高能量密度(用Wh/kg和Wh/1表示)，其利用电能到化学能的能量转换或反过来的转换。这种类型的电池结构与上述电化学电容器的结构是相应的，尽管它们的设计和操作不同。尤其是(可充电的)镍-镉、镍-锌和镍-铁型电池、镍-氢型电池、镍-金属氢化物型电池、以及金属/空气型电池如铁/空气、锌/空气、铝/空气和锂/空气是已知的。这类电池的两个电极至少之一目前可以有利地用本发明的电极替换。具体但不排它地，镍电极、镉电极和空气电极适合于该目的。
其中，(可充电的)NiCd、NiZn、NiFe、NiH2和NiMH型电池是已知的，其中“镍电极”由相同的Ni(OH)2化合物组成，并且具有与用于电化学电容器的上述电极相同的作用。在这种情况下，存在导电性的限制方面的相同缺点以及关于环境和健康的相同问题。
Fe/空气、Zn/空气、Al/空气和Li/空气型电池也是已知的，其中在放电过程中，在空气电极处通过电化学还原消耗氧；这类电池是通过更新阳极而“以机械方式充电”。双向空气电极除了环原氧以外，还能够在可逆过程中放出氧，所以可以产生可充电的金属/空气电池，这也是已知的。由于有限的导电性和催化活性，以上已经描述的化合物进能获得中等的性能，并且常常是昂贵的。
本发明的目的是提供具有高性能的电极，其没有上述缺点，即廉价生产且没有任何环境和健康的缺点。
正如所表明的，通过具有式ABCO(x-δ)Hal(y-ξ)的本发明化合物实现了所述目的，该化合物具有钾镍萤石结构，如上所述。A、B和C可以是简单的金属；但是，A、B和/或C也可以是掺杂另一种金属的金属。
所以，上述ABCO(x-δ)H(y-ξ)型化合物也可以理解为A1A2B1B2C1C20(x-δ)H(y-ξ)型的化合物，x+y＝4，δ和ξ在-0.7到+0.7之间，A、B和C各自选自上述的组中。具体地，它们还包括化合物A1A2B1B2C1C20(4-δ)和来自子类的化合物，如ASrCoO(x-δ)和镓酸盐ABGaO(4-δ)。实例包括SmSrCoO(4-δ)、LaSrCoO(4-δ)、NdSrCoO(4-δ)和LaSrGaO(4-δ)，但是本发明不限于这些实例。本发明还覆盖与所述化合物相关的超结构，其通过重复晶胞而获得(如通过重复钾镍萤石结构晶胞K2NiF4获得K3Ni1.5F6或K4Ni2F8)。
明显地，根据本发明的电极可以包含一种以上的相应化合物。
这些化合物的使用使得以低材料成本合适用简单的制造方法获得具有希望性质的电极成为可能。而且，本发明使得生产电极而不需要例如为了导电性或电流引出而加入额外的材料或成分成为可能。优选地，这类电极具有显著的气孔率，以便提高与电解质接触的活性表面积。优选这类电极至少在表面附近包含多孔结构，其含有至少30％、优选大于70％的上述化合物的一种或多种。出乎意料的是，在电化学电容器中，已经发现这类电极具有伪电容。通过实施例，当在具有碳电极和KOH电解质的不对称电化学电容器中用作阳极时，具有高电极电容，这从有效表面积方面来看不能归因于双电层电容。还发现了整个单元的高电容，具有低内阻、有利的能斯特平衡电势E0和合适的可用电压范围。这导致该单元的高能量和功率密度。单独的测量表明，包含根据本发明化合物的电极具有高导电性。与现有技术已知的电极性质的比较在表1中给出。具体地，导电性具有与Pb2Ru2O7相同的高水平，用μF/cm2表示的电容具有与Ni(OH)2相同的高水平。尽管不是必需的，但是与昂贵的钌一样，用本发明的化合物避免使用重金属铅也是可能的。
表1.在根据现有技术的电极*)和根据本发明的SmSrCoO(4-δ)电极*)之间性能的比较。C是电容；Ω是电导率，A是有效表面积。最大电压V和最大电压降ΔV施加到整个元件上。
特性 活性碳 RuO2·xH2O  Pb2Ru2O7  SrRuO3  Ni(OH)2  SmSrCoO4-δ
C(μF/cm2)A(m2/g)C(F/g)σ(S/cm)V(V)ΔV(V)κ(Euro/kg) 10...40＜1200＜100＜11.21.02.25(1) 120＜7201.31.03000(2)5000(3) 10...150725000.91000(2)23.000(4)  607020..2001.20.7＞3000(2)  220010022001.60.86...10(5)  25001.2(0)＞30(0)＞5001.61.220(2)...1200(6)
*)在超电容器中作为工作电极，并使用碳反电极和KOH电解质。
(0)在＞100m2/g时＞2500F/g
(1)按1000kg计算的购买价格
(2)原料价格
(3)按25kg计算并取决于纯度的购买价格
(4)化学纯并按5克计算
(5)对于＞1000kg，按NiO原料价格计算
(6)对于1kg的一次性料批的购买价格
除了一种或多种根据本发明的上述化合物以外，尽管不是必需的，这些电极还包含粘合剂，以形成粘合结构。这类结构可以但不一定排列在基质中。尽管不是必需的，但是电极经过热处理或煅烧处理或烧结处理也是可能的。
由于高电导率，可以利用具有更大厚度的本发明电极而不用使用添加剂，例如石墨，或导电基质如金属泡沫。这使得使用具有较少惰性材料的单元和单元组成为可能，因此可以具有更高的能量和功率密度。由于高导电性，还可能使用比金属泡沫导电性低的基质，例如导电塑料或导电聚合物的基质，这也可以降低重量和成本。还可以任选在其它(电或电子)元件上例如通过印刷、浇铸或浸渍形成独立的较厚电极层，其具有高电容并且不使用昂贵的贵金属元素。
这根本不损害本发明电极还可以制备成薄膜，例如通过印刷、浇铸、浸渍、刷涂或喷涂，并且可以以这种形式使用。
在设计和使用方面，根据本发明的电极不限于非对称电容器或者具有所述结构的电容器；它们还可以良好地用在对称电化学电容器、电池组和燃料电池、可逆燃料电池、电解设备和传感器中。例如，包含一种或多种本发明化合物的电极可以替代碱性电池中已知的Ni(OH)2电极，例如NiCd或NiMH电池中。为了该目的，根据本发明的电极组合物然后用这样一种方式选择，使得电容在电池希望的电势范围内。
根据本发明的电极特征在于特定的组成和氧化学计量比δ，在于伪电容(具有与Ni(OH)2相同的水平)和/或高催化活性和/或高转换率，在于高导电性(与Pb2Ru2O7具有相同水平)而与充电状态或极化无关，在于高稳定性，因为没有不希望的相，和在于可用的电压范围。在根据本发明的电极中，还可以避免使用环境有害的元素，如镍和铅，这种有害元素存在于现有技术的电极中。此外，可以避免使用昂贵的贵金属。由于上述性质，与现有技术已知的电极相比，根据本发明的电极可能不太昂贵，可以具有更高的往返(round-trip)效率，特别是在较高的电流强度下；可以更容易生产；可以以薄膜或厚层形式使用，并且任选可以包装在基质中，基质可以包含重量轻的中等导电性的廉价塑料材料。这样，对于电容器、超电容器、电池、燃料电池、电解池和传感器，根据本发明的电极还允许设计不同于现有技术已知的那些。例如，把电极以一层的形式印刷在另一个部件上现在已经成为可能，这样为该部件增加功能。该部件例如可以形成光电太阳能电池的一部分或电致变色(electrochromic)窗的一部分。
以下参考一些是实例更详细解释本发明。
实施例1
通过涂敷一层悬浮液、墨或浆料到基材上，生产根据本发明的电极。基材例如可以是金属箔或塑料薄膜。该悬浮液、墨或浆料包含一种或多种根据本发明的化合物、溶剂和可能的助剂如分散剂、表面活性剂、润湿剂等。根据本发明的化合物在这种情况下可以以具有高比表面积的粉末形式加入。如果合适，悬浮液、墨或浆料还可以包含粘合剂。利用润滑(lubricating)、刷涂、喷涂、浸涂、印刷、浇铸、注浆或辊涂进行涂敷。在其涂敷后，首先干燥这些层，在干燥过程中，完全或部分排出溶剂和助剂。如果合适，在干燥后或这替代干燥，可以使用热处理、煅烧或烧结。然后，带有该层的基材，可以具有约2微米至约1000微米的特征厚度，并且可以具有约5％至约40％的气孔率，其用在超电容器或电池中。
这样，例如，1cm2的根据本发明的电极制备如下。把一定量具有≤1.2m2/g的低比表面积的SmSrCoO4-δ粉末(δ＝0.25±0.05)引入到含有4 M KOH电解质和0.1重量％表面活性剂的溶液中。搅拌24小时产生均匀的悬浮液，其中一些然后施加到50微米厚的镍箔上(电流集电极)。其全部然后在80℃干燥4小时，以便如此获得1cm2电极/电流集电体层合物，电极层约30微米厚。该层合物与隔板和用活性炭制备的反电极一起布置在Teflon电池外壳中。两个电极都提供电解质，然后把电池外壳密封。两个不锈钢引脚提供在电流集电体和电池外部的接触。用这种方法获得的超电容器的内阻ESR借助阻抗分析仪测量。然后进行充电和放电循环，记录循环电压图(voltammogram)，并按每克SmSrCoO4-δ最高100mA的电流密度和在0-1.8V的电池电压之间再次进行充电和放电循环。图1表示对于其中铂参比电极也安装在隔板上的电池的结果。在用0.1A/g电流的充电和放电过程中，电极的电势曲线对于本发明的化合物产生约30F/g的有效电容。
实施例2
通过在基质中施加悬浮液、墨或浆料生产电极。电极可以是金属泡沫和金属毡、金属网、聚合物泡沫、聚合物网或某些其它多孔结构。该悬浮液、墨或浆料包含一种或多种根据本发明的化合物，并且可以进一步包含实施例1中所述的组分。根据本发明的化合物在这种情况下可以以高比表面积的粉末形式加入。可以使用实施例1中所述的方法涂敷悬浮液、墨或浆料。在涂敷后，可以按照实施例1中所述的步骤进行。形成的电极结构的厚度介于约100微米和约1500微米之间。
实施例3
通过涂敷一层悬浮液、墨或浆料到基材上生产电极。该悬浮液、墨或浆料包含一种或多种根据本发明的化合物、溶剂和可能的助剂如分散剂、表面活性剂、润湿剂等。根据本发明的化合物在这种情况下可以以具有高比表面积的粉末形式加入。如果合适，悬浮液、墨或浆料还可以含有粘合剂。基材具有光滑的表面。悬浮液通过润滑、刷涂、印刷或浇铸分布在表面上并干燥。然后，所形成的带从光滑表面上以独立的电极层剥离。如果合适，对于在电容器、电池、燃料电池、电解池或传感器中的使用，也可以对所述带进行热处理、煅烧步骤或烧结步骤。
实施例4
通过在基材上或基质中涂敷包含一种或多种根据本发明的化合物的悬浮液、墨或浆料生产电极，该基材或基质形成或意欲形成另一个元件或器件的一部分，例如光电太阳能电池或电致变色窗。
实施例5
把一种或多种根据本发明的化合物以粉末形式包装在多孔塑料包封中，所述多孔塑料材料对于将要使用的电解质是惰性的并且是电绝缘的。为了封闭所述包封，把粉末材料、包封和金属丝或带压在一起，使得在粉末颗粒本身以及在丝或带与粉末之间存在接触。用该方式形成的结构用作电化学电池中的电极。
具有钾镍萤石结构的化合物在根据本发明的电极中的特征应用意味着，与已知材料和电极相比，存在影响性能和使它们适合于具体使用要求的许多可能的方式。
尽管以上参考优选的实施方案描述了本发明，但是将会理解的是，在阅读上述说明书时，对于本领域技术人员明显存在显而易见的且在所述权利要求范围内的变化。

Claims (15)

1.具有高电子电导率的化合物，特征在于它是ABCO(x-δ)Hal(y-ξ)型的，具有钾镍萤石结构，其中，x+y＝4，δ和ξ在-0.7至+0.7之间，其中A包含选自Na、K、Rb、Ca、Ba、La、Pr、Sr、Ce、Nb、Pb、Nd、Sm和Gd中的至少一种金属，且其中B包含选自以上相同金属中的至少一种金属，其中C包含选自Cu、Mg、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Nb、Mo、W和Zr中的至少一种金属和/或选自Pt、Ru、Ir、Rh、Pd和Ni中的一种金属，其中A和B不是相同的，且其中A和C不都是Nb，其中Hal包含选自F、Cl、Br和I的至少一种卤素原子。
2.权利要求1的化合物，其是通过重复晶胞获得的相关超结构形式的。
3.权利要求1-2的化合物，其中A和/或B和/或C包含掺杂其它金属的金属。
4.前述权利要求任一项的化合物，其中x＝4、y＝0且ξ＝0。
5.权利要求1-4的一项或多项的化合物，其中，A选自La、Sm、Sr和Nd的一种或多种。
6.权利要求1-5的一项或多项的化合物，其中，B选自La、Sm、Sr和Nd的一种或多种。
7.权利要求1-6的一项或多项的化合物，其中，C选自Co、Mn和Fe的一种或多种。
8.权利要求1或2的化合物，其中A选自La、Sm和Nd的一种或多种，其中B包含Sr且其中C包含Co，这里x＝4、y＝0和ξ＝0。
9.用于电化学电池的电极，其包含根据权利要求1-8的一项或多项的化合物。
10.权利要求9的电极，其中化合物占至少30重量％。
11.制备电化学电池所用电极的方法，其包括：提供合适的基材并通过涂敷相应材料、一种或多种粘合剂和至少一种溶剂的混合物在基材上形成具有高电子电导率的材料连续层，然后去除溶剂，如果合适，随后进行热处理，特征在于在基材上形成包含一种或多种根据权利要求1-8的化合物的连续层。
12.权利要求11的方法，特征在于基材是一种基质，化合物或化合物的混合物保持在基质内，与其形成粘合的单元。
13.权利要求11的方法，特征在于基材具有防粘着性，包含高电子电导率化合物的层在其涂敷后从基材上取下并经过任选的热处理。
14.具有至少两个电极和一种电解质的电化学电池，特征在于其包含至少一个根据权利要求9或10的电极。
15.权利要求14的电化学电池，特征在于它包含选自碳电极、RuO2电极和RuO2·xH2O电极的另一个电极。
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