【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含纳米晶的多晶层状金属氧化物相关申请的交叉引用本申请要求2016年4月27日提交的美国专利申请序列号62/328,447的优先权，其公开内容通过引用并入本文。领域公开了多晶金属氧化物颗粒，其制造方法，和包含多晶金属氧化物颗粒的电化学电池或蓄电池。背景已经开发了基于层状结构镍酸锂(LiNiO2)的材料用于锂离子蓄电池阴极，因为它们通常比过去主要的LiCoO2阴极材料具有更低的成本、更高的容量和更高的倍率特性。然而，纯的LiNiO2材料表现出差的电化学稳定性和循环性能。为了解决这一点，已经将非镍单质添加剂配制到LiNiO2中使结构稳定从而改进循环性能，但是通常以放电容量为代价。随着能量密度需求的提高，研究关注于优化和减小这些非镍添加剂以获取高Ni材料的容量而同时维持循环性能。如此，需要新的材料来解决对于具有长循环寿命的高容量材料的需求。本文提供的材料和形成这种材料的方法通过在长循环寿命中维持高容量解决这一需要。概述提供以下概述来促进理解本公开内容一些独特的创新特征，并且以下概述不意图为完全描述。可通过将整个说明书、权利要求书、附图和摘要视为整体获得本公开内容的各个方面...
【技术保护点】
1.电化学活性多晶颗粒，包含：多个纳米晶，该多个纳米晶包含由Li1+xMO2+y限定的第一组合物，其中‑0.1≤x≤0.3，‑0.3≤y≤0.3，和其中M包含大于或等于10原子百分比的镍；且所述多个纳米晶具有按照X‑射线衍射测量的小于或等于85纳米的平均晶粒尺寸。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.27 US 62/328,4471.电化学活性多晶颗粒，包含：多个纳米晶，该多个纳米晶包含由Li1+xMO2+y限定的第一组合物，其中-0.1≤x≤0.3，-0.3≤y≤0.3，和其中M包含大于或等于10原子百分比的镍；且所述多个纳米晶具有按照X-射线衍射测量的小于或等于85纳米的平均晶粒尺寸。2.根据权利要求1的颗粒，其中所述多个纳米晶的所述尺寸具有大于或等于50纳米至小于或等于85纳米的平均晶粒尺寸。3.根据权利要求1的颗粒，其中所述多个纳米晶的所述尺寸小于或等于80纳米。4.根据权利要求1的颗粒，其中所述多个纳米晶的所述尺寸小于或等于70纳米。5.根据权利要求1的颗粒，其中所述多个纳米晶的所述尺寸为55至70纳米。6.根据权利要求1的颗粒，其中M还包含选自以下的一种或多种元素：Al、Mg、Co、Mn、Ca、Sr、Zn、Ti、Zr、Y、Cr、Mo、Fe、V、Si、Ga和B。7.根据权利要求1的颗粒，还包含在所述多个纳米晶的相邻纳米晶之间的晶界，并包含任选地具有α-NaFeO2-型层状结构、立方结构、或其组合的第二组合物，其中所述晶界中钴的浓度大于所述纳米晶中钴的浓度。8.根据权利要求1-7中任一项的颗粒，其中M包含的镍原子百分比大于或等于75％，任选地大于或等于80％，任选地大于或等于85％。9.根据权利要求1-7中任一项的颗粒，其中M包含镍原子百分比大于或等于90％，任选地大于或等于95％。10.根据权利要求1-7中任一项的颗粒，还包含在该颗粒表面上的外涂层，该外涂层包含：选自Al、Zr、Y、Co、Ni、Mg和Li中的一种或多种元素的氧化物；包含选自Al、Zr和Li中的一种或多种元素的氟化物；包含Al、Co、Ni、Mn和Li中的一种或多种元素的碳酸盐；或包含选自Al和Li中的一种或多种元素的磷酸盐。11.根据权利要求1-7中任一项的颗粒，其中M包含的镍原子百分比大于或等于85％，任选地大于或等于95％，且其中所述多个纳米晶的所述尺寸具有大于或等于50纳米至小于或等于85纳米的平均尺寸。12.制造电化学活性颗粒的方法，所述方法包括：提供第一混合物，所述第一混合物包含氢氧化锂或它的水合物和包含镍的前体氢氧化物；煅烧所述第一混合物至小于700℃的最大温度以形成包含多个纳米晶的第一材料，该多个纳米晶具有小于或等于85纳米的尺寸。13.根据权利要求12的方法，其中所述最大温度为680℃或更低。14.根据权利要求12的方法，其中所述最大温度为660℃或更低。15.根据权利要求12的方法，其中煅烧所述第一混合物的所述步骤包括：以约5℃/分钟将温度从约25℃提高到约450℃；在约450℃的所述温度下保温约2小时；将所述温度从约450℃提高到约650℃至约699℃的最大温度；和在约650℃至约699℃的所述最大温度下保温约6小时。16.根据权利要求13的方法，其中所述最大温度为约660℃至约680℃。17.根据权利要求12的方法，还包括：组合所述第一材料与包含钴、铝、或其组合...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·普伦，J·雷普尔，S·斯里拉穆卢，
申请(专利权)人：坎麦克斯动力有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。