【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含锰金属磷酸盐及其制备方法专利技术主题内容本专利技术涉及新颖的含锰(Mn)的Mn3(PO4)2·3H2O类单金属磷酸盐或者(Mnx,Mety)3(PO4)2·3H2O类的混合金属磷酸盐,其中x+y=1且Met表示选自下述的一或更多种金属:Fe、Co、Ni、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Zr、Hf、Re、Ru、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu。本专利技术还涉及用于制备所述磷酸盐的方法和所述磷酸盐的应用。专利技术背景可充电Li-离子蓄电池是广泛使用的储能装置,特别是在移动电子器件领域。锂金属氧化物如LiCoO2、LiNiO2、LiNi1-xCoxO2和LiMn2O4被公认为阴极材料。除了氧化物以外,还开发了具有橄榄石结构的含锂磷酸盐如LiFePO4(LFP),它也适于用作阴极材料。这些材料因良好的功率输出、高比电容和非常高的稳定性而久负盛名。除了LFP以外,还讨论了把其它含锂磷酸盐用作市售阴极材料,如LiMnPO4、LiCoPO4或LiNiPO4。此外,还讨论了LiAxByCzPO4((x+y+z)=1)类的混合金属化合物,例如LiNiPO4和LiCoPO4的合金,其形式为LiNixCox-1PO4或LiFexMn1-xPO4。具体来说,讨论了把LiFexMnyPO4和LiFexMnyMzPO4(LFMP)(其中M是如Mg的金属阳离子),用作在阴极材料中取代纯LiFePO4(LFP)的合适化合物。因为相对于含铁橄榄石,含锰或镍或钴的化合物具有更高的工作电压,所以能取得更高水 ...
【技术保护点】
一种含锰(Mn)的Mn3(PO4)2·3H2O类单金属磷酸盐或者(Mnx,Mety)3(PO4)2·3H2O类的混合金属磷酸盐,其中x+y=1且Met表示选自下述的一或更多金属:Fe、Co、Ni、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Zr、Hf、Re、Ru、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu,其特征在于,基于CuKα‑辐射,在X射线粉末衍射图谱中所述磷酸盐在10.96±0.05、12.78±0.17、14.96±0.13、17.34±0.15、18.98±0.18、21.75±0.21、22.07±0.11、22.97±0.10、25.93±0.25、26.95±0.30、27.56±0.10、29.19±0.12、29.84±0.21、30.27±0.12、34.86±0.21、35.00±0.20、35.33±0.30、35.58±0.10、35.73±0.12、42.79±0.45、43.37±0.45、44.70±0.15和44.93±0.20度2θ处有峰。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.21 DE 102011056816.61.一种含锰(Mn)的Mn3(PO4)2·3H2O类单金属磷酸盐或者(Mnx,Mety)3(PO4)2·3H2O类的混合金属磷酸盐,其中x+y=1且Met表示选自下述的一或更多金属:Fe、Co、Ni、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Zr、Hf、Re、Ru、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu,其中比例Mn:(Mn+Met)=x:(x+y)≥0.15,其特征在于,基于CuKα-辐射,在X射线粉末衍射图谱中所述磷酸盐在10.96±0.05、12.78±0.17、14.96±0.13、17.34±0.15、18.98±0.18、21.75±0.21、22.07±0.11、22.97±0.10、25.93±0.25、26.95±0.30、27.56±0.10、29.19±0.12、29.84±0.21、30.27±0.12、34.86±0.21、35.00±0.20、35.33±0.30、35.58±0.10、35.73±0.12、42.79±0.45、43.37±0.45、44.70±0.15和44.93±0.20度2θ处有峰,所述磷酸盐具有斜方晶系单位晶格,晶格参数为13.2+/-0.2、8.6+/-0.2和8.1+/-0.2埃。2.如权利要求1所述的含锰(Mn)的Mn3(PO4)2·3H2O类单金属磷酸盐或者(Mnx,Mety)3(PO4)2·3H2O类的混合金属磷酸盐,其特征在于,所述含锰(Mn)磷酸盐以碳复合物的形式存在,且相对于磷酸盐和碳的总量,包括1-10重量%的碳。3.如权利要求1或2所述的含锰(Mn)的Mn3(PO4)2·3H2O类单金属磷酸盐或者(Mnx,Mety)3(PO4)2·3H2O类的混合金属磷酸盐,其特征在于,所述含锰(Mn)磷酸盐以碳复合物的形式存在,且相对于磷酸盐和碳的总量,包括1.5-5重量%的碳。4.如权利要求1或2所述的含锰(Mn)的Mn3(PO4)2·3H2O类单金属磷酸盐或者(Mnx,Mety)3(PO4)2·3H2O类的混合金属磷酸盐,其特征在于,所述含锰(Mn)磷酸盐以碳复合物的形式存在,且相对于磷酸盐和碳的总量,包括1.8-4重量%的碳。5.如权利要求1或2所述的含锰(Mn)的Mn3(PO4)2·3H2O类单金属磷酸盐或者(Mnx,Mety)3(PO4)2·3H2O类的混合金属磷酸盐,其特征在于,所述含锰(Mn)磷酸盐具有片状形貌,片厚度为10-100纳米的范围。6.如权利要求1或2所述的含锰(Mn)的Mn3(PO4)2·3H2O类单金属磷酸盐或者(Mnx,Mety)3(PO4)2·3H2O类的混合金属磷酸盐,其特征在于,所述含锰(Mn)磷酸盐具有片状形貌,片厚度为20-70纳米的范围。7.如权利要求1或2所述的含锰(Mn)的Mn3(PO4)2·3H2O类单金属磷酸盐或者(Mnx,Mety)3(PO4)2·3H2O类的混合金属磷酸盐,其特征在于,所述含锰(Mn)磷酸盐具有片状形貌,片厚度为30-50纳米的范围。8.如权利要求1或2所述的含锰(Mn)的Mn3(PO4)2·3H2O类单金属磷酸盐或者(Mnx,Mety)3(PO4)2·3H2O类的混合金属磷酸盐,其特征在于,所述含锰(Mn)磷酸盐是(MnxMety)3(PO4)2·3H2O类混合金属磷酸盐,其中比例Mn:(Mn+Met)=x:(x+y)≥0.4。9.如权利要求1或2所述的含锰(Mn)的Mn3(PO4)2·3H2O类单金属磷酸盐或者(Mnx,Mety)3(PO4)2·3H2O类的混合金属磷酸盐,其特征在于,所述含锰(Mn)磷酸盐是(MnxMety)3(PO4)2·3H2O类混合金属磷酸盐,其中比例Mn:(Mn+Met)=x:(x+y)≥0.5。10.一种用于制备含锰(Mn)的Mn3(PO4)2·aH2O类单金属磷酸盐或者(Mnx,Mety)3(PO4)2·aH2O类的混合金属磷酸盐的方法,其中x+y=1,a=3且Met表示选自下述的一或更多种金属:Fe、Co、Ni、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Zr、Hf、Re、Ru、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu,其中比例Mn:(Mn+Met)=x:(x+y)≥0.15,其中基于CuKα-辐射,在X射线粉末衍射图谱中所述磷酸盐在10.96±0.05、12.78±0.17、14.96±0.13、17.34±0.15、18.98±0.18、21.75±0.21、22.07±0.11、22.97±0.10、25.93±0.25、26.95±0.30、27.56±0.10、29.19±0.12、29.84±0.21、30.27±0.12、34.86±0.21、35.00±0.20、35.33±0.30、35.58±0.10、35.73±0.12、42.79±0.45、43.37±0.45、44.70±0.15和44.93±0.20度2θ处有峰,所述磷酸盐具有斜方晶系单位晶格,晶格参数为13.2+/-0.2、8.6+/-0.2和8.1+/-0.2埃,其中所述方法的特征在于a)制备水溶液(I),该水溶液包括至少二价锰阳离子(Mn2+)和任选的金属Fe、Co和/或Ni中的一或更多作为二价阳离子,通过把至少一种金属Mn、Fe、Co和/或Ni的氧化金属(II)、金属(III)和/或金属(IV)化合物或它们的混合物、或者具有选自氢氧化物、氧化物、碱式氧化物、水合氧化物、碳酸盐和碱式碳酸盐的混合的氧化物阶段的化合物,与至少一种金属Mn、Fe、Co和/或Ni的单质形式或合金一起,引入包含磷酸的水性介质中,且使氧化金属化合物与金属的单质形式或合金...
【专利技术属性】
技术研发人员:G·比勒,C·格拉夫,A·雅兹丹尼安,K·施瓦茨,M·拉法恩,
申请(专利权)人:化学制造布敦海姆两合公司,
类型:发明
国别省市:德国;DE
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