[发明专利]正极活性材料和其生产方法以及具有含正极活性材料的正极的非水电解质电池

权利要求书

1.一种正极活性材料，包括由以下通式(1)表示的橄榄石型磷酸锰锂化合物

Li_xMn_yM_aPO₄    (1)

(在该式中，0＜x＜2，0＜y＜1，0＜a＜1，并且M是选自由Co、Ni、Fe、Zn、Cu、Ti、Sn、Zr、V和Al组成的组中的至少一种金属元素)，并且具有10至500nm的粒径。

2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中所述橄榄石型磷酸锰锂化合物由以下通式(2)表示

Li_xMn_yM¹_zM²_wPO₄    (2)

(在该式中，0＜x＜2，0＜y＜1，0＜z＜1，0＜w＜1，并且M¹是选自由Co、Ni、Fe、Zn和Cu组成的组中的至少一种二价金属元素，并且M²是选自由Ti、Sn、Zr、V和Al组成的组中的至少一种三价或四价金属元素)。

3.根据权利要求2所述的正极活性材料，其中M¹是选自由Co、Ni和Fe组成的组中的至少一种二价金属元素，并且M²是Ti。

4.根据权利要求2或3所述的正极活性材料，其中z和w分别满足0＜z＜0.2和0＜w＜0.2。

5.根据权利要求1至4任一项所述的正极活性材料，其中y满足0.8＜y＜1.0。

6.根据权利要求1至5任一项所述的正极活性材料，其中所述粒径为50至200nm。

7.根据权利要求1至6任一项所述的正极活性材料，具有1至200m²/g的BET比表面积。

8.根据权利要求1至7任一项所述的正极活性材料，在橄榄石型磷酸锰锂化合物颗粒表面上进一步包括碳。

9.根据权利要求8所述的正极活性材料，包含碳的量不大于20重量％。

10.一种非水电解质电池，具有含根据权利要求1至9任一项所述的正极活性材料的正极。

11.一种生产正极活性材料方法，包括步骤：

将用于由以下通式(1)表示的橄榄石型磷酸锰锂化合物的预煅烧前驱体与碳源混合

Li_xMn_yM_aPO₄   (1)

(在该式中，0＜x＜2，0＜y＜1，0＜a＜1，并且M是选自由Co、Ni、Fe、Zn、Cu、Ti、Sn、Zr、V和Al组成的组中的至少一种金属元素)；然后

锻烧所获得的混合物。

12.根据权利要求11所述的生产方法，其中用于橄榄石型磷酸锰锂化合物的预煅烧前驱体是通过以下步骤获得的共沉淀产物，该步骤包括：将锰盐水溶液，包含选自由Co、Ni、Fe、Zn、Cu、Ti、Sn、Zr、V和Al组成的组中至少一种金属的盐的水溶液，H₃PO₄水溶液和LiOH水溶液混合；再通过将所获得的混合溶液维持在50至100℃产生共沉淀产物。

13.根据权利要求11或12所述的生产方法，其中橄榄石型磷酸锰锂化合物由以下通式(2)表示

Li_xMn_yM¹_zM²_wPO₄   (2)

(在该式中，0＜x＜2，0＜y＜1，0＜z＜1，0＜w＜1，并且M¹是选自由Co、Ni、Fe、Zn和Cu组成的组中的至少一种二价金属元素，并且M²是选自由Ti、Sn、Zr、V和Al组成的组中的至少一种三价或四价金属元素)。

14.根据权利要求11至13任一项所述的生产方法，其中碳源包括碳颗粒或碳前驱体，或碳颗粒和碳前驱体。