[发明专利]制备锂离子电池的方法

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年3月30日提交的在先提交的美国临 时申请No.60/909,361的优先权，出于各种目的通过引用将其整体并 入本文。

技术领域

本文所述的装置和方法总体涉及制备锂离子电池电极的方 法。

背景技术

在需要高充放电倍率的锂离子电池中使用具有提高的比 表面积和降低的颗粒尺寸的电极材料。通常通过球磨、喷射研磨或锤 磨该材料来实现所需的表面积和颗粒尺寸。

在本领域中需要能提供增加的比表面积和降低的颗粒尺寸 的制备电极材料的其它方法。

发明概述

本文所述的装置和方法总体涉及制备锂离子电池电极的方 法，其中该电池的正极和负极都包括根据本文所述的方法加工的金属 氧化物。

附图简述

图1是显示起始Li₄Ti₅O₁₂材料、通过空气压力振荡(air pressure oscillation)粉碎的相同材料和通过喷射研磨法粉碎的相 同材料的颗粒尺寸分布之间的比较关系的坐标图。

图2是显示带有根据本文所述方法制成的电池级 LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂正极材料的电池的电化学阻抗谱(EIS)阻抗与用简 单(即“接受状态”或普通级)的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂电极材料构造成的 电池的EIS阻抗之间的比较关系的坐标图。

图3是显示带有根据本文所述方法制成的LiMn₂O₄正极材料 的电池的10秒脉冲充放电功率与用简单LiMn₂O₄电极材料构造成的电 池的该功率之间的比较关系的坐标图。

图4是电池容量关于充点-放电循环的坐标图，显示了具有 由根据本文所述方法粉碎的电池级LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂构成的正极的电 池的循环性能，以及使用简单LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的电池的循环性能。

图5是电池容量保持率关于充电-放电循环的坐标图，显示 了带有由根据本文所述方法粉碎的锰尖晶石构成的正极的电池的循环 性能，与使用通过喷射研磨法粉碎的锰尖晶石的电池进行比较。

发明详述

为了更充分理解本文所述的装置和方法，下面的说明书阐 述了许多具体细节，如方法、参数、实例等。但是，应认识到，这样 的说明并不意图限制本文所述的装置和方法的范围，而是旨在提供对 可能变体的更好理解。

本文所述的装置和方法总体涉及制备锂离子电池电极的方 法，其中所述电池的正极和负极都包括根据本文所述方法加工的金属 氧化物。

电化电池是用于在两个电极——阳极和阴极——之间产生 电子差的器件。通过在导体的不同端释放和接收电子的反应产生电流。 在锂离子电池中，锂离子在阳极和阴极之间移动。锂离子电池电极可 以由一系列材料制成，包括但不限于，由Li₄Ti₅O₁₂(阳极)和LiMn₂O₄(阴极)制成的颗粒。