H - Electricity – 01 – M
Patent
H - Electricity
01
M
H01M 4/131 (2010.01) H01M 4/1391 (2010.01) H01M 4/485 (2010.01) H01M 10/052 (2010.01)
Patent
CA 2524016
An active material for high-voltage negative electrodes (>1V vs. Li) of secondary rechargeable lithium batteries is disclosed. Chemical composition is represented by the general formula Li2+vTi3-WFeXMyM'ZO7-.alpha., where M and M' are metal ions having an ionic radius between 0.5 and 0.8 A and forming an octahedral structure with oxygen, like Ti3+, Co2+, Co3+, Ni2+, Ni3+, Cu2+, Mg2+, A13+, In3+, Sn4+, Sb3+, Sb5+, .alpha. is related to the formal oxidation numbers n and n' of M and M' by the relation 2 .alpha.=v+4w-3x-ny-n'z and the ranges of values are -0.5<=V<=0..5, 0<=w<=0.2, x>0, y+z>0 and x+y+z<=0.7. The structure is related to that of ramsdellite for all the compositions. The negative active material is prepared by ceramics process wherein lithium oxide, titanium oxide, iron oxide, M and/or M' oxide are used as starting material for synthesis. Inorganic or organic solid precursors of the oxides can also be used instead. After reactant dispersion the mixture is fired. The resulting electrochemically active material provides low working voltage and capacity with excellent cycling capabilities at both low and high current densities.
L'invention concerne un matériau actif pour électrodes négatives à haute tension (>1V V c. Li) de batteries secondaires au lithium rechargeables. La composition chimique est représentée par la formule générale Li¿2+v?Ti¿3-W?Fe¿x?M¿y?M'¿z?O¿7-a?, dans laquelle M et M' sont des ions métal ayant un rayon ionique entre 0,5 et 0,8 .ANG. et formant une structure octaédrique avec l'oxygène, telle que Ti?3+¿, Co?2+¿, Co?3+¿, Ni?2+¿, Ni?3+¿, Cu?2+¿, Mg?2+¿, Al?3+¿, In?3+¿, Sn?4+¿, Sb?3+¿, Sb?5+¿, a est rapporté aux nombres formels d'oxydation n et n' de M et M' par la relation 2 a=-v+4w-3x-ny-n z et les gammes de valeurs sont 0,5=v=0,5, 0=w=0,2, x>0, y+z>0 and x+y+z=0,7. La structure est rapportée à celle de ramsdellite pour toutes les compositions. Le matériau actif négatif est préparé par un processus céramique dans lequel de l'oxyde de lithium, de l'oxyde de titane, de l'oxyde de fer, de l'oxyde M et/ou M' sont utilisés comme matériau de départ pour une synthèse. Des précurseurs solides inorganiques ou organiques des oxydes peuvent aussi être utilisés en remplacement. Après dispersion du réactif le mélange est cuit. Le matériau actif électrochimiquement obtenu fournit une basse tension de travail et une capacité de nature à procurer d'excellentes capacités d'établissement de cycles à des densités de courant à la fois basses et hautes.
Aldon Laurent
Jumas Jean-Claude
Kubiak Pierre
Lippens Pierre-Emmanuel
Olivier-Fourcade Josette
Macrae & Co.
Umicore
Universite Montpellier II
LandOfFree
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