[发明专利]高电压锂离子蓄电池

权利要求书

1.一种由以下式IV的结构表示的复合材料：

x(Li_2-wA_1-vB_w+vO_3-e)·(1-x)(Li_yMn_2-zM_zO_4-d)IV

其中：

x为约0.005至约0.08；

A包含由Mn和Ti组成的组中的一个或两个成员；

B包含由Al、Ca、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Mg、Nb、Ni、Ti、V、

Zn、Zr和Y组成的组中的一个或多个成员；

e为0至约0.3；

v为0至约0.5；

w为0至约0.6；

M包含由Al、Ca、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Li、Mg、Mn、Nb、Ni、Si、Ti、V、Zn、Zr和Y组成的组中的一个或多个成员；

d为0至约0.5；

y为0至约1；并且

z为约0.3至约1；并且

其中所述Li_yMn_2-zM_zO_4-d组分具有尖晶石结构并且所述Li_2-wB_w+vA_1-vO_3-e组分具有层状结构。

2.一种用于电化学电池的电极，其包含由以下式III的结构表示的复合材料：

(Li_2-wA_1-vB_w+vO_3-e)·(Li_yMn_2-zM_zO_4-d)III

其中：

A包含由Mn和Ti组成的组中的一个或两个成员；

B包含由Al、Ca、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Mg、Nb、Ni、Ti、V、Zn、Zr和Y组成的组中的一个或多个成员；

e为0至约0.3；

v为0至约0.5；

w为0至约0.6；

M包含由Al、Ca、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Li、Mg、Mn、Nb、Ni、Si、Ti、V、Zn、Zr和Y组成的组中的一个或多个成员；

d为0至约0.5；

y为0.9至约1；并且

z为约0.3至约1；并且

其中所述Li_yMn_2-zM_zO_4-d组分具有尖晶石结构并且Li_2-wB_w+vA_1-vO_3-e组分具有层状结构；并且

其中当作为具有锂金属阳极的电化学电池中的阴极存在时，被充电至相对于Li/Li⁺为4.8V电压的电极经历脱锂化，从而使得表示为(Li_2-wA_1-vB_w+vO_3-e)的复合材料的组分被表示为(Li_2-w-gA_1-vB_w+vO_3-e-g/2)，其中g小于约0.2。