Твердая фаза синтеза смеси оксидов лития, никеля,кобальта и марганца для использования их в качестве катодного материала для литий-ионных аккумуляторов - RU2006118158A

Реферат

1. Процесс получения однофазных композиций окиси лития - переходного металла, содержащих кобальт, марганец и никель, включающий:

a) мокрый размол оксидов, содержащих кобальт, марганец, никель и литий, или их предшественников для получения тонко измельченной пульпы, содержащей равномерно распределенные кобальт, марганец, никель и литий, и

b) нагрев пульпы для получения композиции окиси лития - переходного металла, содержащей кобальт, марганец и никель, а также имеющей в основном однофазную кристаллическую структуру O3.

2. Процесс по п.1, отличающийся тем, что при его осуществлении для мокрого измеренного значения используется вода.

3. Процесс по п.1, отличающийся тем, что включает измельчение пульпы до тех пор, пока средний диаметр ее частиц не станет меньше 0,3 мкм.

4. Процесс по п.1, отличающийся тем, что включает измельчение пульпы до тех пор, пока средний диаметр ее частиц не станет меньше 0,1 мкм.

5. Процесс по п.1, отличающийся тем, что включает измельчение порошков с использованием керамической среды.

6. Процесс по п.1, отличающийся тем, что прекурсоры включают один или большее число карбонатов.

7. Процесс по п.6, отличающийся тем, что, по крайней мере, один предшественник включает карбонат марганца или никеля.

8. Процесс по п.1, отличающийся тем, что включает совместное измельчение эквимолярных количеств окислов, которые содержат марганец и никель, или прекурсоров оксидов.

9. Процесс по п.1, отличающийся тем, что включает нагревание пульпы со скоростью 10°С / мин до температуры не менее 800°С.

10. Процесс по п.1, отличающийся тем, что включает нагревание пульпы до температуры 1050°С или ниже.

11. Процесс по п.1, отличающийся тем, что состав окиси лития - переходного металла выбирается из композиций, представленных формулой Li_a[Co_x (Ni_1/2Mn_1/2)1-x]O₂, где 0≤а≤1,2 и 0,1≤х≤0,98.

12. Процесс по п.1, отличающийся тем, что состав окисла лития - переходного металла может быть представлен приблизительной формулой Li(CO_(0,8)Mn_0,1Ni_0,1O₂.

13. Процесс по п.1, отличающийся тем, что состав окиси лития - переходного металла может быть представлен приблизительной формулой Li(CO_(1/3)Mn_(1/3)Ni_(1/3)O₂.

14. Процесс по п.1, отличающийся тем, что состав окиси лития - переходного металла может быть представлен приблизительной формулой Li(Li_0,08Co_0,15Mn_0,375Ni_0,375)O₂.

15. Процесс по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает смешивание частиц окиси лития - переходного металла с проводящим углеродом, вяжущим и покрытием конечной смеси на поддерживающей подложке для получения катода из окисла лития - переходного металла.

16. Процесс по п.15, отличающийся тем, что дополнительно включает размещение катода, электрически совместимого анода, сепаратора и электролита в контейнере для получения литий-ионного аккумулятора.

17. Процесс по п.16, отличающийся тем, что емкость аккумулятора незначительно снижается после цикла зарядки и разрядки аккумулятора до напряжения от 4,4 до 2,5 В на протяжении не менее 100 циклов при скорости разрядки 75 мА/г.

18. Композиции окисей лития - переходного металла, имеющих формулу

Li_aCo_bMn_cNi_1-b-cO₂,

где 0≤а≤1,2; 0,52

19. Композиция окиси лития - переходного металла, имеющая в основном состав, выбираемый из группы, включающей однофазные композиции: LiNi_0,1Mn_{0, 1}Co_0,8O₂, Li(Co_(1/3)Mn_(1/3)Ni_(1/3)O₂ и Li(Li_0,08Co_0,l5Mn_0,375Ni_0,375)O₂ .

20. Литий-ионный аккумулятор, включающий, по крайней мере, одну окись лития - переходного металла по п.18.

21. Литий-ионный аккумулятор, включающий, по крайней мере, одну окись лития - переходного металла по п.19.