[发明专利]用于锂离子电化学电池的高容量正极及其制备方法有效
| 申请号： | 201280042008.3 | 申请日： | 2012-08-21 |
| 公开（公告）号： | CN103857626A | 公开（公告）日： | 2014-06-11 |
| 发明（设计）人： | 莱夫·克里斯坦森;杰罗姆·E·斯坎兰;安东尼·P·林德特 | 申请（专利权）人： | 3M创新有限公司 |
| 主分类号： | C01G45/12 | 分类号： | C01G45/12;C01G51/00;C01G53/00;H01M4/131;H01M4/1391;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人： | 王铁军 |
| 地址： | 美国明*** | 国省代码： | 美国;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 用于 锂离子 电化学 电池 容量 正极 及其 制备 方法 | ||
1.一种用于锂离子电化学电池的正极，包含具有下式的组合物：
Li1+x(NiaMnbCoc)1-xO2，
其中0.05≤x≤0.10，a+b+c=1，0.6≤b／a≤1.1，c／(a+b)＜0.25，
并且a、b和c均大于零，
其中，在30℃下，当在2.5V与4.7V vs.Li／Li+之间循环时，当将第52次循环后的容量与第2次循环后的容量进行比较时，所述组合物在50次循环后具有大于约95％的容量保留。
2.根据权利要求1所述的用于锂离子电化学电池的正极，其中0.10≤c≤0.20。
3.根据权利要求2所述的用于锂离子电化学电池的正极，其中b／a为约1。
4.根据权利要求1所述的用于锂离子电化学电池的正极，其中0.05≤x≤0.07。
5.根据权利要求1所述的用于锂离子电化学电池的正极，其中所述组合物已通过加热至850℃至925℃范围内的温度来制备。
6.根据权利要求1所述的用于锂离子电化学电池的正极，其中，在50℃下，当在2.5V与4.7V vs.Li／Li+之间循环时，当将第52次循环后的容量与第2次循环后的容量进行比较时，所述组合物在50次循环后具有大于约90％的容量保留。
7.一种锂离子电化学电池，包含：
阳极；
电解质；以及
根据权利要求1的正极。
8.一种用于锂离子电化学电池的正极，包含具有多个颗粒的组合物，所述多个颗粒包括：
具有下式的芯：
Li1+x(NiaMnbCoc)1-x]O2，
其中0.05≤x≤0.10，a+b+c=1，0.6≤b／a≤1.1，c／(a+b)＜0.25，a、b和c均大于零；以及
基本上包围所述芯的外壳，所述芯包含混合锂的包括锰和镍的过渡金属氧化物，其中锰与镍的摩尔比大于b／a，并且b／a＞1，
其中，在30℃下，当在2.5V与4.7V vs.Li／Li+之间循环时，当将第52次循环后的容量与第2次循环后的容量进行比较时，所述组合物在50次循环后具有大于约95％的容量保留。
9.根据权利要求8所述的用于锂离子电化学电池的正极，其中所述芯具有其中0.10≤c≤0.20的式。
10.根据权利要求8所述的用于锂离子电化学电池的正极，其中所述芯具有其中0.05≤x≤0.07的式。
11.根据权利要求8所述的用于锂离子电化学电池的正极，其中所述组合物已通过加热至850℃至925℃范围内的温度来制备。
12.根据权利要求8所述的用于锂离子电化学电池的正极，其中，在50℃下，当在2.5V与4.7V vs.Li／Li+之间循环时，当将第52次循环后的容量与第2次循环后的容量进行比较时，所述组合物在50次循环后具有大于约90％的容量保留。
13.根据权利要求8所述的用于锂离子电化学电池的正极，其中所述芯具有式Li1.06[Ni0.42Mn0.42Co0.16]O2，并且所述外壳具有1.27的b／a的比率。
14.一种锂离子电化学电池，包含：
阳极；
电解质；以及
根据权利要求8的正极。
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