用于可再充电电池中的双峰的基于锂过渡金属的氧化物粉末制造技术

一种用于可再充电电池的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，包含：-一种第一基于锂过渡金属氧化物的粉末，或者包含一种材料，该材料具有由元素Li、一种金属M和氧组成的层状晶体结构，其中该Li含量是化学计量地进行控制，其中该金属M具有化学式M＝Co1-aM'a，其中0≤a≤0.05，并且其中M'是由Al、Ga和B组成的组中的一种或多种金属；或者包含一种内芯材料和一种表面层，该内芯具有由元素Li、一种金属M和氧组成的层状晶体结构，其中该Li含量是化学计量地进行控制的，其中该金属M具有化学式M＝Co1-aM'a，其中0≤a≤0.05，其中M'是由Al、Ga和B组成的组的一种或多种金属；并且该表面层由该内芯材料的元素和无机的基于N的氧化物的一种混合物组成，其中N是由Mg、Ti、Fe、Cu、Ca、Ba、Y、Sn、Sb、Na、Zn、Zr、Si、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sc、Ce、Pr、Nd、Gd、Dy、和Er组成的组中的一种或多种金属组成；该第一粉末具有至少5μm的平均粒径(D50)；以及-一种第二基于锂过渡金属氧化物的粉末，具有化学式Li1+bN'1-bO2，其中0.10≤b≤0.25，并且N'＝NixMnyCozAd，其中0.10≤x≤0.60，0.30≤y≤0.80，0.05≤z≤0.20并且0≤d≤0.10，A是一种掺杂剂，该第二粉末具有的平均粒径(D50)为小于5μm、并且优选地小于2μm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于可再充电电池中的双峰的基于锂过渡金属的氧化物粉末
和背景本专利技术涉及在Li离子可再充电电池中用作正电极材料的一种双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，该粉末由两种或更多种锂过渡金属氧化物粉末组成。可再充电锂电池与其他电池系统相比具有许多优点。它们显示出高能量密度、高电压、无记忆效应以及良好的循环稳定性。目前主要缺点中的两个是与阴极和电解质的离子电导率、以及充电电池的安全性的缺乏相关的问题。该阴极材料的离子导电率是低的。因此使用-具有对于锂的快得多的传输速率的-液体电解质。该电解质填充一个连通孔隙的网络，该孔网络范围从阴极越过隔膜至阳极。最好的液体电解质(例如，溶解在水中的盐)具有在低电压下的电化学稳定性窗口，而锂离子电池在高电压窗口中运行。因此，需要在高电压下具有电化学稳定性窗口的电解质。此类电解质是溶解在有机液体溶剂中的Li盐(例如LiPF6和LiBF4)，并且用于这些液体溶剂的典型实例是直链的或环状的碳酸酯类，像碳酸丙烯酯或碳酸二亚乙酯。这些电解质具有相对低的离子传输速率。该传输速率仍比阴极材料的那些高得多，但比基于水的电解质小得多。这些事实说明穿过电极的离子传输速率本身是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可再充电电池的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，包含：‑一种第一基于锂过渡金属氧化物的粉末；或者包含一种材料A，该材料A具有由元素Li、一种金属M和氧组成的层状晶体结构，其中该Li含量是化学计量地进行控制的，其中该金属M具有化学式M＝Co1‑a M'a，其中0≤a≤0.05，其中M'是由Al、Ga和B组成的组中的一种或多种金属；或者包含一种金属B，该金属B具有一个内芯和一个表面层，该内芯具有由元素Li、一种金属M和氧组成的层状晶体结构，其中该Li含量是化学计量地进行控制的，其中该金属M具有化学式M＝Co1‑a M'a，其中0≤a≤0.05，其中M'是由Al、Ga和B组成的组中的一种或多...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.14 EP 12197350.71.一种用于可再充电电池的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，包含：-一种第一基于锂过渡金属氧化物的粉末；或者包含一种材料A，该材料A具有由元素Li、一种材料M和氧组成的层状晶体结构，其中该Li含量是化学计量地进行控制的，其中该材料M具有化学式M＝Co1-aM'a，其中0≤a≤0.05，并且其中M'是由Al、Ga和B组成的组中的一种或多种元素；并且其中材料A具有小于10-4S/cm的电导率；或者包含一种材料B，该材料B具有一个内芯和一个表面层，该内芯具有由元素Li、一种材料M和氧组成的层状晶体结构，其中该Li含量是化学计量地进行控制的，其中该材料M具有化学式M＝Co1-aM’a，其中0≤a≤0.05，其中M’是由Al、Ga和B组成的组中的一种或多种元素；并且该表面层由该内芯材料的元素和无机的基于N的氧化物的一种混合物组成，其中N是由Mg、Ti、Fe、Cu、Ca、Ba、Y、Sn、Sb、Na、Zn、Zr、Si、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sc、Ce、Pr、Nd、Gd、Dy、和Er组成的组中的一种或多种元素；该第一粉末具有至少15μm的平均粒径D50；以及-一种第二基于锂过渡金属氧化物的粉末，具有化学式Li1+bN’1-bO2，其中-0.03≤b≤0.25，并且N’＝NixMnyCozAd，其中0.10≤x≤0.60，0.30≤y≤0.80，0.05≤z≤0.20并且0≤d≤0.10，A是一种掺杂剂，该第二粉末具有的平均粒径尺寸D50为小于5μm；并且其中当该第一粉末包含材料A时，该第一粉末的D50值与该第二粉末的D50值的比率是至少5:1。2.根据权利要求1所述的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，其中该第二粉末具有的平均粒径尺寸D50为小于2μm。3.根据权利要求1所述的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，其中0.15≤x≤0.30，0.50≤y≤0.75，0.05<z≤0.15并且0.10≤b<0.25。4.根据权利要求3所述的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，其中0.18≤b≤0.25。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，其中，该第一粉末由大的致密颗粒组成，该颗粒具有的D50为至少15μm，并且其中，当该第一粉末包含材料B时，该第一粉末的D50值与该第二粉末的D50值的比率为至少3:1。6.根据权利要求5所述的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，其中该第一粉末由大的致密颗粒组成，该颗粒具有的D50为至少25μm。7.根据权利要求5所述的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，其中该第一粉末包含材料B，且其中该第一粉末的D50值与该第二粉末的D50值的比率为至少5:1。8.根据权利要求1至4中的任一项所述的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，其中该第一粉末具有的由BET测量的表面面积为小于0...

【专利技术属性】
技术研发人员：延斯·鲍森，杨海云，
申请(专利权)人：尤米科尔公司，株式会社韩国尤米科尔，
类型：发明
国别省市：比利时;BE