ES2584027T3 - Polvo de partículas de óxido complejo de Li-Ni para una batería secundaria de electrolito no acuoso, procedimiento para su producción, y batería secundaria de electrolito no acuoso - Google Patents

Polvo de partículas de óxido complejo de Li-Ni para una batería secundaria de electrolito no acuoso, procedimiento para su producción, y batería secundaria de electrolito no acuoso Download PDF

Info

Publication number
ES2584027T3
ES2584027T3 ES08720340.2T ES08720340T ES2584027T3 ES 2584027 T3 ES2584027 T3 ES 2584027T3 ES 08720340 T ES08720340 T ES 08720340T ES 2584027 T3 ES2584027 T3 ES 2584027T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
particles
composite material
oxide
coated
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES08720340.2T
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiko Kikuya
Osamu Sasaki
Teruaki Santoki
Hiroshi Yamamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toda Kogyo Corp
Original Assignee
Toda Kogyo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toda Kogyo Corp filed Critical Toda Kogyo Corp
Application granted granted Critical
Publication of ES2584027T3 publication Critical patent/ES2584027T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G45/00—Compounds of manganese
    • C01G45/12—Complex oxides containing manganese and at least one other metal element
    • C01G45/1221—Manganates or manganites with trivalent manganese, tetravalent manganese or mixtures thereof
    • C01G45/1228—Manganates or manganites with trivalent manganese, tetravalent manganese or mixtures thereof of the type (MnO2)-, e.g. LiMnO2 or Li(MxMn1-x)O2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D15/00—Lithium compounds
    • C01D15/02—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00—Compounds of cobalt
    • C01G51/40—Complex oxides containing cobalt and at least one other metal element
    • C01G51/42—Complex oxides containing cobalt and at least one other metal element containing alkali metals, e.g. LiCoO2
    • C01G51/44—Complex oxides containing cobalt and at least one other metal element containing alkali metals, e.g. LiCoO2 containing manganese
    • C01G51/50—Complex oxides containing cobalt and at least one other metal element containing alkali metals, e.g. LiCoO2 containing manganese of the type (MnO2)n-, e.g. Li(CoxMn1-x)O2 or Li(MyCoxMn1-x-y)O2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/04—Oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/40—Complex oxides containing nickel and at least one other metal element
    • C01G53/42—Complex oxides containing nickel and at least one other metal element containing alkali metals, e.g. LiNiO2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/40—Complex oxides containing nickel and at least one other metal element
    • C01G53/42—Complex oxides containing nickel and at least one other metal element containing alkali metals, e.g. LiNiO2
    • C01G53/44—Complex oxides containing nickel and at least one other metal element containing alkali metals, e.g. LiNiO2 containing manganese
    • C01G53/50—Complex oxides containing nickel and at least one other metal element containing alkali metals, e.g. LiNiO2 containing manganese of the type (MnO2)n-, e.g. Li(NixMn1-x)O2 or Li(MyNixMn1-x-y)O2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50—Solid solutions
    • C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/85—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by XPS, EDX or EDAX data
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/88—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by thermal analysis data, e.g. TGA, DTA, DSC
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
    • C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/32—Thermal properties
    • C01P2006/37—Stability against thermal decomposition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40—Electric properties
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Unas partículas de óxido de material compuesto de Li-Ni para una batería secundaria de electrolito no acuoso, que comprenden un óxido de material compuesto de Li-Ni cuyas partículas secundarias forman las partículas del núcleo de la misma y tienen una composición representada por la fórmula: Lix1Ni1-y1-z1-w1Coy1Mnz1Mw1O2-v1Kv1 (en la que 0,9 <= x1 <= 1,3; 0,1 <= y1 <= 0,3; 0,0 <= z1 <= 0,3; 0 < w1 < 0,1; 0 <= v1 <= 0,05; M es Al; y K es el anión F), en donde el óxido de material compuesto de Li-Ni, que tiene una composición representada por la fórmula: Lix2Ni1-y2-z2-w2Coy2Mnz2Mw2O2-v2Kv2 (en la que 0,9 <= x2 <= 1 + z2; 0 <= y2 <= 0,33; 0 <= z2 <= 0,5; 0 <= w2 <= 0,1; y 0 <= v2 <= 0,05, con la condición de que 0,5 <= (1-y2-z2-w2) / (y2+z2+w2), 0,3 <= (z1+z2) y 0 < (z2-z1) <= 0,5); M es al menos un metal seleccionado del grupo que consiste en Al, Fe, Mg, Zr y Ti; y K es el anión F), se recubre o está presente sobre la superficie de las respectivas partículas secundarias, y en donde el porcentaje en peso del óxido de material compuesto de Li-Ni que se recubre o está presente sobre la superficie del óxido de material compuesto de Li-Ni que forma las partículas del núcleo no es menos de 3% y no es más de 20%, en base al peso del óxido de material compuesto de Li-Ni que forma las partículas del núcleo.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
DESCRIPCION
Polvo de partmulas de oxido complejo de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso, procedimiento para su produccion, y batena secundaria de electrolito no acuoso
Campo tecnico
La presente invencion se refiere a unas partmulas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso, que presentan una gran capacidad de carga/descarga y tienen una excelente estabilidad termica bajo la condicion cargada.
Antecedentes de la tecnica
Con el reciente y rapido desarrollo de dispositivos electronicos portatiles e inalambricos, tales como los dispositivos audiovisuales (AV) y los ordenadores personales, existe una creciente demanda de batenas secundarias o de batenas que tienen un tamano pequeno, un peso ligero y una alta densidad de energfa, como fuente de energfa para el accionamiento de estos dispositivos electronicos. Tambien, en consideracion con el medioambiente global, recientemente se han desarrollado y puesto en practica vehmulos electricos y vehroulos electricos hforidos, de modo que hay una creciente demanda de batenas secundarias de iones de litio para aplicaciones de gran envergadura que tengan unas excelentes caractensticas de almacenamiento. Bajo estas circunstancias, se ha dirigido la atencion hacia las batenas secundarias de iones de litio, que tienen ventajas tales como una gran capacidad de carga/descarga y unas buenas caractensticas de almacenamiento.
Hasta la fecha, como materiales activos de electrodo positivo utiles para batenas secundarias de iones de litio del tipo de alta energfa que presentan un voltaje del orden de 4 V, se conocen en general el LiMn2O4 que tiene una estructura de espinela, el LiMnO2 que tiene una estructura de capas en zigzag, el LiCoO2 y el LiNiO2 que tienen una estructura de sal de roca en capas, o similares. Entre las batenas secundarias que utilizan estos materiales activos, se han considerado las batenas secundarias de iones de litio que utilizan el LiNiO2, debido a la gran capacidad de carga/descarga del mismo. No obstante, tiende a empeorar la estabilidad termica bajo la condicion cargada y el ciclo de carga/descarga de los materiales, y, por tanto, se ha requerido mejorar aun mas las propiedades de los mismos.
Espedficamente, cuando se liberan iones de litio del LiNiO2, la estructura cristalina del LiNiO2 experimenta la distorsion Jahn-Teller, debido a que el Ni3+ se convierte en Ni4+. Cuando la cantidad de Li liberado alcanza 0,45, la estructura cristalina de la zona de liberacion de litio del LiNiO2 se transforma desde un sistema hexagonal a un sistema monoclmico, y la liberacion adicional de litio del mismo provoca la transformacion de la estructura cristalina desde un sistema monoclmico a un sistema hexagonal. Por lo tanto, cuando la reaccion de carga/descarga se repite, la estructura cristalina del LiNiO2 tiende a volverse inestable, de modo que la batena secundaria resultante tiende a experimentar unas caractensticas de ciclo escasas y la reaccion entre el LiNiO2 y la solucion de electrolitos debida a la liberacion de oxfgeno de la misma, dando lugar a un empeoramiento de las caractensticas de estabilidad termica y almacenamiento de la batena. Para resolver estos problemas, se han hecho estudios sobre materiales formados mediante la adicion de Co y Al a una parte del Ni del LiNiO2. No obstante; estos materiales aun no han logrado resolver los problemas descritos anteriormente. Por lo tanto, todavfa se requiere proporcionar un oxido de material compuesto de Li-Ni que tenga una estructura cristalina mas estabilizada.
Ademas, en el procedimiento para producir el oxido de material compuesto de Li-Ni, con el fin de obtener un oxido de material compuesto de Li-Ni que tenga una alta propiedad de empaquetamiento y una estructura cristalina estable, se requiere utilizar partroulas de hidroxido de material compuesto de Ni que esten bien controladas en sus propiedades, cristalinidad y contenido de impurezas, y calcinar las partroulas, con la condicion de que esten exentas de inclusiones de Ni2+ en los sitios de Li de las mismas.
Mas espedficamente, se requiere proporcionar un oxido de material compuesto de Li-Ni capaz de presentar una alta propiedad de empaquetamiento, una estructura cristalina estable y una excelente estabilidad termica bajo la condicion cargada, como material activo de electrodo positivo de una batena secundaria de electrolito no acuoso.
Hasta la fecha, con el fin de mejorar varias propiedades, tales como la estabilizacion de la estructura cristalina y las caractensticas del ciclo de carga/descarga, se han intentado varias mejoras para las partroulas de LiNiO2. Por ejemplo, se conoce la tecnica de recubrir la superficie del LiNiO2 con un oxido de material compuesto de Li-Ni-Co-Mn, para mejorar las caractensticas del ciclo y la estabilidad termica del mismo (documento de patente 1). Tambien, se conoce la tecnica de mezclar entre sf el oxido de material compuesto de Li-Co y un oxido de material compuesto de Li-Ni-Co-Mn, para mejorar las caractensticas del ciclo de carga/descarga y la estabilidad termica del oxido de material compuesto de Li-Co (documento de patente 2); la tecnica de poner en suspension carbonato de litio, Ni(OH)2, Co(OH)2 y carbonato de manganeso en el oxido de material compuesto de Li-Co, o tratar mecanicamente y recubrir el oxido de material compuesto de Li-Co con un oxido de material compuesto de Li-Ni-Co-Mn, para mejorar las caractensticas del ciclo de carga/descarga y las caractensticas a alta temperatura del oxido de material compuesto de Li-Co (documentos de patente 3 y 4); o similares, aunque estas tecnicas son diferentes en el tipo de material de las relacionadas con el oxido de material compuesto de Li-Ni.
Documento de patente 1: Solicitud de patente japonesa abierta a la inspeccion publica (KOKAI) N° 2004-127694.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Documento de patente 2: Solicitud de patente japonesa abierta a la inspeccion publica (KOKAI) N° 2005-317499.
Documento de patente 3: Solicitud de patente japonesa abierta a la inspeccion publica (KOKAI) N° 2006-331943.
Documento de patente 4: Solicitud de patente japonesa abierta a la inspeccion publica (KOKAI) N° 2007-48711.
La patente WO 2005/064715 A1 describe un material en polvo para catodo que tiene una composicion diferente en
la masa interior y en la masa exterior. El nucleo de dicho material consiste en un oxido de litio y metal de transicion que tiene la siguiente formula: LiMnxNiyCo-i_yO2, en donde x < 0,25 e y < 0,9. Estas partfculas semilla se recubren con una capa de un oxido de litio y metal de transicion que contiene manganeso, por ejemplo, unas partfculas que tienen una composicion de LiMn0,33Ni0,33Co0,33O2 se pueden recubrir con LiMn0,4Ni0,4Co0,2O2. La capa de recubrimiento puede contener ademas al menos un metal seleccionado entre Al, Mg, Tl, Zr, Sn, Ca y Zn.
YANG-KOOK SUN et al., J. AM. CHEM. SOC, 127, 2005, 13411, describe unas partfculas de material compuesto de litio y mquel para una batena secundaria de electrolito no acuoso, que comprenden LiNi0,8Co0,1Mn0,-iO2 como partfculas del nucleo recubiertas con LiNi0,5Mn0,5O2
Descripcion de la invencion
Problema a ser resuelto por la invencion
En la actualidad, se ha requerido encarecidamente el proporcionar un oxido de material compuesto de Li-Ni como material activo de electrodo positivo para una batena secundaria de electrolito no acuoso, que este mejorado en estabilidad termica bajo la condicion cargada. No obstante, hasta la fecha no se ha obtenido un oxido de material compuesto de Li-Ni capaz de satisfacer plenamente las exigencias anteriores.
En consecuencia, un objeto de la presente invencion es: proporcionar unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni como material activo de electrodo positivo para una batena secundaria de electrolito no acuoso, que se hayan mejorado en estabilidad termica bajo la condicion cargada; un procedimiento para producir las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni; y una batena secundaria de electrolito no acuoso que tiene un electrodo positivo que comprende las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni.
Medios para resolver el problema
A saber, de acuerdo con la presente invencion, con el fin de conseguir el objeto anterior se proporcionan unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso, que comprenden un oxido de material compuesto de Li-Ni cuyas partfculas secundarias forman las partfculas del nucleo de la misma y tienen una composicion representada por la formula:
Lix1 Ni 1 -y1 -z1 -w1 Coy1 Mnz1 Mw1 O2-v1 Kv1
(en la que 0,9 < x1 < 1,3; 0,1 < y1 < 0,3; 0,0 < z1 < 0,3; 0 < w1 <0,1; 0 < v1 < 0,05; M es Al; y K es el anion F ), en las que el oxido de material compuesto de Li-Ni, que tiene una composicion representada por la formula:
Lix2Ni1-y2-z2-w2Coy2Mnz2Mw2O2-v2Kv2
(en la que 0,9 < x2 < 1 + z2; 0 < y2 < 0,33; 0 < z2 < 0,5; 0 < w2 < 0,1; y 0 < v2 < 0,05, con la condicion de que 0,5 < (1-y2-z2-w2) / (y2+z2+w2), 0,3 < (z1+z2) y 0 < (z2-z1) < 0,5); M es al menos un metal seleccionado del grupo que consiste en Al, Fe, Mg, Zr y Ti; y K es el anion F"),
se recubre o esta presente sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias, y en donde el porcentaje en peso del oxido de material compuesto de Li-Ni que se recubre o esta presente sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias del oxido de material compuesto de Li-Ni que forman las partfculas del nucleo no es menos de 3% y no es mas de 20%, en base al peso del oxido de material compuesto de Li-Ni que forma las partfculas del nucleo.
Preferiblemente, las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso comprenden un oxido de material compuesto de Li-Ni cuyas partfculas secundarias forman las partfculas del nucleo de la misma y tienen una composicion representada por la formula:
Lix1 Ni 1 -y1 -z1 -w1 Coy1 Mnz1 Mw1 O2
(en la que 0,9 < x1 < 1,3; 0,1 < y1 < 0,3; 0,0 < z1 < 0,3; 0 < w1 < 0,1; y M es Al),
en las que un oxido de material compuesto de Li-Ni, que tiene una composicion representado por la formula:
Lix2Ni1-y2-z2-w2Coy2Mnz2Mw2O2
(en la que 0,9 < x2 < 1 + z2; 0 < y2 < 0,33; 0 < z2 < 0,5; y 0 < w2 < 0,1, con la condicion de que
3
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0,5 < (1-y2-z2-w2) / (y2+z2+w2), 0,3 < (z1+z2) y 0 < (z2-z1) < 0,5); y M es al menos un metal seleccionado del grupo que consiste en Al, Fe, Mg, Zr y Ti),
se recubre o esta presente sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias.
Se prefiere ademas que la relacion entre el contenido del elemento Ni, en el oxido de material compuesto de Li-Ni que se recubre o esta presente sobre la superficie del oxido de material compuesto de Li-Ni que forma las partfculas del nucleo, y el contenido del elemento Ni, en el oxido de material compuesto de Li-Ni que forma las partfculas del nucleo, satisfaga la relacion representada por la formula:
(1-y2-z2-w2)/(1-y1-z1-w1) < 1.
Tambien, se proporciona un procedimiento para producir las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso segun se describe en la presente invencion, que comprende:
posibilitar que el oxido de material compuesto de Li-Ni sea recubierto o este presente sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias del oxido de material compuesto de Li-Ni que forman las partfculas del nucleo, mediante someter estos materiales a un tratamiento qmmico en humedo o a un tratamiento mecanico en seco, o tambien a un tratamiento termico en una atmosfera de oxfgeno a una temperatura no inferior a 250°C, y preferiblemente no inferior a 300°C, durante 10 minutos o mas, ademas del tratamiento en humedo o en seco.
Ademas, se proporciona una batena secundaria de electrolito no acuoso, que comprende un electrodo positivo que comprende un material activo de electrodo positivo formado a partir de las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso segun se describe en la presente invencion.
Ademas se proporciona un electrodo positivo, que comprende unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni de acuerdo con la invencion, un agente conductor y un aglutinante.
Adicionalmente, se proporciona la utilizacion de unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni de acuerdo con la invencion en una batena secundaria de electrolito no acuoso.
Efecto de la invencion
Ademas, en las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni de acuerdo con la presente invencion, cuando el oxido de material compuesto de Li-Ni-Co-Mn se recubre o esta presente sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias de oxido de material compuesto de Li-Ni que forman las partfculas del nucleo, mediante someter estos materiales a un tratamiento qmmico en humedo o a un tratamiento mecanico en seco, o a un tratamiento termico adicional ademas del tratamiento en humedo o en seco, es posible producir unas partfculas de material compuesto de Li-Ni que se pueden mejorar en seguridad bajo la condicion cargada, al tiempo que se mantiene una capacidad alta.
Por lo tanto, las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni de acuerdo con la presente invencion son adecuadas como material activo de electrodo positivo de una batena secundaria de electrolito no acuoso.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 es una fotograffa que muestra la condicion de la superficie de las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni obtenidas en el ejemplo 1.
La Figura 2 es una fotograffa (EDS, siglas del ingles “electronic data system”) que muestra la condicion de la presencia de Mn en las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni obtenidas en el ejemplo 1.
La Figura 3 es un grafico que muestra los resultados del analisis termico diferencial de unas celdas de boton que utilizan las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni obtenidas en los ejemplos 1 y 6, y en los ejemplos comparativos 4 y 9.
Realizacion preferida para llevar a cabo la invencion
A continuacion se describe en detalle la presente invencion.
En primer lugar, se describen las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso de acuerdo con la presente invencion.
En las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso de acuerdo con la presente invencion, las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que tienen una composicion espedfica se recubren o estan presentes sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias de un oxido de material compuesto de Li-Ni que tienen una composicion espedfica que sirven como partfculas del nucleo de la misma. Mientras tanto, la expresion "se recubren o estan presentes sobre la superficie de las partfculas", segun se utiliza en esta memoria, significa no solo que las partfculas del material compuesto de oxido de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Li-Ni que tienen una composicion espedfica se recubren o estan presentes sobre la superficie de las respectivas parffculas secundarias, sino tambien que, por ejemplo, cuando las parffculas secundarias incluyen irregularidades o poros, las parffculas de oxido de material compuesto de Li-Ni se recubren sobre su superficie interior que esta comunicada con el exterior, o esta presente en los poros. Mas espedficamente, se pretende que las parffculas de oxido de material compuesto de Li-Ni de acuerdo con la presente invencion abarquen, no solo las obtenidas mediante recubrir toda la superficie de las parffculas secundarias como las parffculas del nucleo con las parffculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que tienen una composicion espedfica, sino tambien las obtenidas mediante posibilitar que las parffculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que tienen una composicion espedfica esten presentes o unidas en la proximidad de la superficie de las parffculas secundarias como las parffculas del nucleo o sobre una parte de su superficie.
Preferiblemente, el oxido de material compuesto de Li-Ni que forma las parffculas del nucleo tiene una composicion representada por la formula:
Lixi Nii-yi -zi -wi Coyi Mnzi Mwi O2
(en la que 0,9 < xi < i,3; 0,i < yi < 0,3; 0,0 < zi < 0,3; 0 < wi < 0,i; y M es Al).
Cuando la composicion del oxido de material compuesto de Li-Ni que forma las parffculas del nucleo esta fuera del intervalo especificado anteriormente, puede ser diffcil alcanzar una alta capacidad de descarga como una caracteffstica del oxido de material compuesto de Li-Ni.
Las parffculas que se recubren o estan presentes sobre las parffculas del nucleo tienen una composicion representada por la formula:
Lix2Nii-y2-z2-w2Coy2Mnz2Mw2O2
(en la que 0,9 < x2 < i + z2; 0 < y2 < 0,33 (i/3); 0 < z2 < 0,5; 0 < w2 < 0,i; y M es al menos un metal seleccionado del grupo que consiste en Al, Fe, Mg, Zr y Ti).
Cuando la composicion de las parffculas que se recubren o estan presentes sobre las parffculas del nucleo esta fuera del intervalo especificado anteriormente, la estabilidad termica de las parffculas de oxido de material compuesto obtenidas tiende a empeorar bajo la condicion cargada, y los cristales resultantes apenas tienden a mantener una estructura de sal de roca en capas, de modo que se tiende a inhibir la reaccion de intercalacion asociada con la carga/descarga de iones de Li en las parffculas secundarias como las parffculas del nucleo.
Segun la presente invencion, en las composiciones de las parffculas secundarias que forman las parffculas del nucleo y el oxido de material compuesto de Li-Ni que se recubre o esta presente sobre las parffculas del nucleo, se satisfacen las relaciones representadas por la formula:
0,5 < (i-y2-z2-w2) / (y2+z2+w2); 0,3 < (zi+z2); y 0 < (z2-zi) < 0,5.
Cuando el valor de (i-y2-z2-w2) / (y2+z2+w2) es inferior a 0,5, puede ser diffcil mejorar la estabilidad termica de las parffculas resultantes en la condicion cargada. Mas preferiblemente, el valor de (i-y2-z2-w2) / (y2+z2+w2) es 0,5i a i,5.
Cuando el valor de (zi+z2) es inferior a 0,3, puede ser diffcil mejorar la estabilidad termica de las parffculas resultantes bajo la condicion cargada a 4,5 V, al tiempo que se mantiene una capacidad alta. Mas preferiblemente, el valor de (zi+z2) es 0,32 a 0,60.
Cuando el valor de (z2-zi) es mas de 0,5, el contenido del elemento Mn en las parffculas de recubrimiento tiende a aumentar, y los cristales resultantes apenas tienden a mantener una estructura de sal de roca en capas, de modo que se tiende a inhibir la reaccion de intercalacion asociada con la carga/descarga de iones de Li en las parffculas secundarias como las parffculas del nucleo, lo que da lugar al empeoramiento de la capacidad de descarga inicial de las parffculas resultantes. Mas preferiblemente, el valor de (z2-zi) es 0,20 a 0,45.
El contenido del oxido de material compuesto de Li-Ni que se recubre o esta presente sobre las parffculas secundarias del oxido de material compuesto de Li-Ni que forman las parffculas del nucleo no es menos de 3% en peso y no es mas de 20% en peso, en base al peso de las parffculas del nucleo.
Cuando el contenido del oxido de material compuesto de Li-Ni que se recubre o esta presente sobre las parffculas del nucleo es menos de 3% en peso, tiende a empeorar la estabilidad termica de las parffculas resultantes bajo la condicion cargada, aunque se mantiene una alta capacidad de descarga. Cuando el contenido del oxido de material compuesto de Li-Ni que se recubre o esta presente sobre las parffculas del nucleo es mas de 20% en peso, tiende a empeorar la capacidad de descarga de las parffculas resultantes, aunque mejora la estabilidad termica bajo la condicion cargada. Mas preferiblemente, el contenido del oxido de material compuesto de Li-Ni que se recubre o esta presente sobre las parffculas del nucleo es 3,0 a i8% en peso.
Ademas, la relacion entre el contenido del elemento Ni, en el oxido de material compuesto de Li-Ni que se recubre o
5
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
esta presente sobre las partfculas del nucleo, y el contenido del elemento Ni, en las pardculas secundarias del oxido de material compuesto de Li-Ni que forman las partfculas del nucleo, preferiblemente se encuentra dentro del intervalo representado por la formula: (1-y2-z2-w2) / (1-y1-z1-w1) < 1. Cuando la relacion entre el contenido del elemento Ni, en las pardculas secundarias del oxido de material compuesto de Li-Ni que forman las partfculas del nucleo y las pardculas que se recubren o estan presentes sobre las pardculas del nucleo, esta fuera del intervalo especificado anteriormente, tiende a empeorar la estabilidad termica de las pardculas resultantes bajo la condicion cargada.
Ademas, de acuerdo con la presente invencion, las partfculas secundarias que forman las partfculas del nucleo tambien pueden tener una composicion representada por la formula:
Lixi Ni 1 -yi -zi -wi Coyi Mnzi Mwi O2-V1 Kvi
(en la que 0,9 < xi < i,3; 0,i < yi < 0,3; 0,0 < zi < 0,3; 0 < wi <0,i; 0 < vi < 0,05; M es Al; y K es el anion F ).
Ademas, las partfculas del oxido de material compuesto de Li-Ni que se recubren o estan presentes sobre las partfculas del nucleo tambien pueden tener una composicion representada por la formula:
Lix2Nii-y2-z2-w2Coy2Mnz2Mw2O2-v2Kv2
(en la que 0,9 < x2 < i + z2; 0 < y2 < 0,33; 0 < z2 < 0,5; 0 < w2 < 0,i; y 0 < v2 < 0,05, con la condicion de que 0,5 < (i-y2-z2-w2) / (y2+z2+w2), 0,3 < (zi+z2) y 0 < (z2-zi) < 0,5); M es al menos un metal seleccionado del grupo que consiste en Al, Fe, Mg, Zr y Ti; y K es el anion F").
Cuando el anion F esta presente en las partfculas que se recubren o estan presentes sobre las partfculas del nucleo, tanto las partfculas del nucleo como las partfculas que se recubren o estan presentes sobre las partfculas del nucleo, pueden mejorar en estabilidad termica bajo la condicion cargada, de modo que las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni resultantes se pueden mejorar aun mas en estabilidad termica bajo la condicion cargada.
Cuando el contenido de K en las composiciones esta fuera del intervalo especificado anteriormente, tiende a empeorar la capacidad de descarga de las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni resultantes.
Ademas, de acuerdo con la presente invencion, las partfculas secundarias del oxido de material compuesto de Li-Ni que forman las partfculas del nucleo tambien pueden tener una composicion representada por la formula:
Lixi Nii-yi-zi -wi Coyi Mnzi Mwi O2-vi Kvi
(en la que i,0 < xi < i,3; 0,i < yi < 0,3; 0,0 <zi < 0,3; 0 < wi < 0,i; 0 < vi < 0,05; M es Al; y K es el anion F ).
Ademas, el oxido de material compuesto, que tiene un numero de moles de metal de (xi - i) y una composicion representada por la formula:
Nii-y2-z2-w2Coy2Mnz2Mw2O2-v2Kv2
(en la que 0 < y2 < 0,33; 0 < z2 < 0,5; 0 < w2 < 0,i; y 0 < v2 < 0,05, con la condicion de que 0,5 < (i-y2-z2-w2) / (y2+z2+w2), 0,3 < (zi+z2) y 0 < (z2-zi) < 0,5; M es al menos un metal seleccionado del grupo que consiste en Al, Fe, Mg, Zr y Ti; y K es el anion F"),
se puede recubrir o estar presente sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias.
Cuando se controla la composicion de las partfculas que se recubren o estan presentes sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias segun se describe anteriormente, la cantidad de litio excedente que esta presente sobre la superficie de las partfculas secundarias que forman las partfculas del nucleo se hace reaccionar con las partfculas que se recubren o estan presentes sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias durante el tratamiento termico, de modo que se puede reducir la alcalinidad del oxido de material compuesto de Li-Ni. En consecuencia, es posible suprimir aun mas la gelacion de la suspension de electrodo y la aparicion de gases bajo una temperatura alta.
Preferiblemente, el diametro medio de las partfculas secundarias que forman las partfculas del nucleo es 5 a 20 pm. Cuando el diametro medio de partfculas secundarias es menos de 5 pm, las partfculas resultantes tienden a presentar una baja densidad de empaquetamiento del electrodo y una gran area superficial espedfica BET, lo que da lugar a una alta reactividad con la solucion del electrolito y, por lo tanto, se empeora la estabilidad termica bajo la condicion cargada. Cuando el diametro medio de partfculas secundarias es mas de 20 pm, la batena resultante tiende a experimentar un aumento de la resistencia en el interior del electrodo debido al aumento del espesor del electrodo y, por lo tanto, un empeoramiento de las caractensticas de velocidad de carga/descarga de la misma. Mas preferiblemente, el diametro medio de las partfculas secundarias que forman las partfculas del nucleo es 8 a i8 pm.
El diametro medio de partfculas primarias de las partfculas del nucleo es 0,5 a i,5 pm. Las partfculas del nucleo
6
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
tienen necesariamente un diametro medio de partfculas primarias semejante, a la temperatura generalmente utilizada para la calcinacion de las partfculas.
El diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubren o estan presentes sobre las partfculas del nucleo es 0,1 a 3,0 pm. Las partfculas tienen necesariamente un diametro medio de partfculas primarias semejante, a la temperatura generalmente utilizada para la calcinacion de las partfculas.
Preferiblemente, el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso de acuerdo con la presente invencion, es 5 a 20 pm. Cuando el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni es menos de 5 pm, las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni tienden a experimentar no solo una disminucion de la densidad de empaquetamiento del electrodo, sino tambien un aumento de la reactividad con la solucion de electrolitos, debido al aumento del area superficial espedfica BET de las mismas, lo que da lugar al empeoramiento de la estabilidad termica bajo la condicion cargada. Cuando el diametro medio de partfculas de las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni es mas de 20 pm, la celda resultante tiende a experimentar un aumento de la resistencia en el interior del electrodo debido al aumento del espesor del electrodo y, por lo tanto, un empeoramiento de las caractensticas de velocidad de carga/descarga de la misma.
En las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso de acuerdo con la presente invencion, cuando se utiliza un electrodo negativo formado a partir de litio metalico o de un material capaz de intercalar y desintercalar el ion litio, el pico de maxima exotermia de las mismas, observado a una temperatura que vana de 200 a 290°C en un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, aumenta preferiblemente en 15°C o mas, mas preferiblemente 20°C o mas y aun mas preferiblemente 30°C o mas, en comparacion con el de las partfculas secundarias del oxido de material compuesto de Li-Ni que forman las partfculas del nucleo (es decir, se desplaza hacia el lado de alta temperatura).
En las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso segun la presente invencion, en donde la capacidad de descarga de las mismas medida a una velocidad de carga/descarga de 0,2 mA/cm2, en el intervalo de 4,3 a 3,0 V, con respecto a un electrodo negativo formado a partir de un material que posibilita que el litio metalico o el ion litio sea intercalado y desintercalado en el oxido de material compuesto de Li-Ni que forma las partfculas del nucleo, no es menos de 180 mAh/g.
A continuacion, se describe el procedimiento para producir las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso de acuerdo con la presente invencion.
Al producir las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni de acuerdo con la presente invencion, el oxido de material compuesto de Li-Ni que forma las partfculas del nucleo y el oxido de material compuesto de Li-Ni que va a ser recubierto o estar presente sobre la superficie de las partfculas del nucleo respectivas, se someten a un tratamiento qmmico en humedo o a un tratamiento mecanico en seco, y tambien si se requiere a un tratamiento termico en una atmosfera de oxfgeno a una temperatura no inferior a 250°C, y preferiblemente no inferior a 300°C, durante 10 minutos o mas, para posibilitar de ese modo que las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni sean recubiertas o esten presentes sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias del oxido de material compuesto de Li-Ni que forman las partfculas del nucleo.
El oxido de material compuesto de Li-Ni que forma las partfculas del nucleo, asf como el oxido de material compuesto de Li-Ni como las partfculas que han de ser recubiertas o estar presentes sobre la superficie de las partfculas del nucleo respectivas, se pueden producir mediante metodos ordinarios. Por ejemplo, estos oxidos de material compuesto de Li-Ni se pueden producir mediante mezclar los oxidos de material compuesto con una sal de litio, mediante un metodo en fase solida o un metodo en humedo, y luego calcinar la mezcla resultante en una atmosfera de oxfgeno o en aire a una temperatura de 650 a 1.000°C.
Tambien, cuando se posibilita que el anion F este presente en las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni, al mezclar el hidroxido de material compuesto, utilizado para producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que forma las partfculas del nucleo, y el oxido de material compuesto de Li-Ni, como las partfculas que han de ser recubiertas o estar presentes sobre la superficie de las respectivas partfculas del nucleo, con una sal de litio, mediante un metodo en seco o en humedo, se puede anadir a la mezcla una cantidad predeterminada de LiF.
El metodo de formacion de las partfculas de material compuesto que comprenden las partfculas secundarias que forman las partfculas del nucleo y las partfculas que se recubren o estan presentes sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias no esta particularmente limitado, y se puede realizar mediante un tratamiento qmmico en humedo o un tratamiento mecanico en seco. Por ejemplo, en el tratamiento qmmico en humedo, las partfculas de material compuesto se pueden producir mediante el metodo de poner en suspension las partfculas que forman las partfculas del nucleo en una solucion acida que comprende los elementos que forman las partfculas que se recubren o estan presentes sobre las partfculas del nucleo, y luego someter a neutralizacion la suspension resultante y luego a un tratamiento termico, o mediante el metodo de poner en suspension las partfculas que se han de recubrir o estar presentes sobre las partfculas del nucleo, junto con las partfculas que forman las partfculas del nucleo, en agua pura o en un solvente organico, y luego someter la suspension resultante a un tratamiento termico.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
En el tratamiento mecanico, las partfculas secundarias que forman las partfculas del nucleo y las partfculas que se recubren o estan presentes sobre las partfculas del nucleo pueden ser obligadas a pasar por un espacio libre determinado, mientras que se les aplica una fuerza de cizallamiento por compresion, para formar con ellas las partfculas de material compuesto.
A continuacion, se describe el electrodo positivo que utiliza el material activo de electrodo positivo que comprende las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni de acuerdo con la presente invencion.
Cuando se produce el electrodo positivo que utiliza el material activo de electrodo positivo segun la presente invencion, al material activo de electrodo positivo se le anade, mediante un metodo ordinario, un agente conductor y un aglutinante. Los ejemplos del agente conductor preferido incluyen el negro de acetileno, el negro de carbono y el grafito. Los ejemplos del aglutinante preferido incluyen el poli(tetrafluoroetileno) y el de polifluoruro de vinilideno).
La batena secundaria producida utilizando el material activo de electrodo positivo segun la presente invencion comprende el electrodo positivo anterior, un electrodo negativo y un electrolito.
Los ejemplos del material activo del electrodo negativo que se pueden utilizar para el electrodo negativo incluyen el litio metalico, una aleacion de litio/aluminio, una aleacion de litio/estano, el grafito y el negro de plomo.
Tambien, como solvente para la solucion de electrolito se puede utilizar una combinacion de carbonato de etileno y carbonato de dietilo, asf como un solvente organico que comprenda al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en carbonatos, tales como el carbonato de propileno y el carbonato de dimetilo, y eteres, tales como el dimetoxietano.
Tambien, como electrolito, se puede utilizar una solucion preparada mediante disolver hexafluoruro de fosfato de litio, asf como al menos una sal de litio seleccionada del grupo que consiste en perclorato de litio y tetrafluoruro de borato de litio en el solvente anterior.
La batena secundaria producida utilizando el material activo de electrodo positivo segun la presente invencion tiene una capacidad de descarga inicial de no menos de 180 mAh/g, y presenta una excelente estabilidad termica tal que el pico de maxima exotermia de la misma observado a una temperatura que vana de 200 a 290°C en un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se desplaza 15°C o mas hacia el lado de alta temperatura. Preferiblemente, la temperatura a la cual el pico de maxima exotermia se desplaza hacia una temperatura alta es 30°C o mayor, y mas preferiblemente es tan alta como sea posible.
<Funcion>
Una de las razones de la falta de estabilidad termica de la batena secundaria de electrolito no acuoso es que la celda tiene una baja temperatura de desorcion de oxfgeno. La baja temperatura de desorcion de oxfgeno tiende a ser provocada a causa de la desorcion del oxfgeno de la superficie del electrodo debida a la estructura inestable de la batena bajo la condicion cargada.
Con el fin de evitar el problema anterior, es importante modificar la superficie del material activo de electrodo positivo utilizado en la batena secundaria de electrolito no acuoso. En las tecnicas anteriores (documentos de patente 1 a 4), etc., se han propuesto varios metodos para modificar la superficie del material activo de electrodo positivo. No obstante, en el documento de patente 1, la composicion de las partfculas del nucleo es la de un oxido de material compuesto de Li-Ni-Al y, por tanto, tiende a empeorar la eficacia de carga/descarga. Ademas, en el documento de patente 1, puesto que no existen descripciones relativas a la condicion del recubrimiento y a las relaciones del recubrimiento, no esta claro si el recubrimiento es eficaz o no para mejorar la estabilidad termica de las partfculas. Tambien, en el documento de patente 2, se mezclan entre sf un oxido de material compuesto de Li-Co y un oxido de material compuesto de Li-Ni-Co-Mn, para mejorar la estabilidad termica de los mismos. Por lo tanto, en el documento de patente 2, no es posible alcanzar una alta capacidad de descarga. Ademas, en el documento de patente 3, un oxido de material compuesto de Li-Co se recubre superficialmente con un oxido de material compuesto de Li-Ni-Co-Mn, y en el documento de patente 4, se forma una capa de recubrimiento, que comprende litio, mquel, cobalto y manganeso metalicos, sobre la superficie de un oxido de material compuesto de Co, para alcanzar una alta capacidad y mejorar las caractensticas del ciclo y las caractensticas de almacenamiento a alta temperatura del mismo. No obstante, estas tecnicas convencionales no han logrado conseguir una alta capacidad de descarga que sea similar a la del oxido de material compuesto de Li-Ni.
De este modo, de acuerdo con la presente invencion, en un oxido de material compuesto de Li-Ni cuyas partfculas secundarias forman las partfculas del nucleo y tienen una composicion representada por la formula:
Lix1 Ni 1 -y1 -z1 -w1 Coy1 Mnz1 Mw1 O2
(en la que 0,9 < x1 < 1,3; 0,1 < y1 < 0,3; 0,0 < z1 < 0,3; 0 < w1 < 0,1; y M es Al),
cuando un oxido de material compuesto de Li-Ni, que tiene una composicion representada por la formula:
Lix2Ni1-y2-z2-w2Coy2Mnz2Mw2O2
8
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
(en la que 0,9 < x2 < 1 + z2; 0 < y2 < 0,33; 0 < z2 < 0,5; y 0 < w2 < 0,1, con la condicion de que 0,5 < (1-y2-z2-w2) / (y2+z2+w2), 0,3 < (z1+z2) y 0 < (z2-z1) < 0,5; y M es al menos un metal seleccionado del grupo que consiste en Al, Fe, Mg, Zr y Ti),
se recubre o esta presente sobre o en la proximidad de la superficie de las respectivas partfculas secundarias; las partfculas de material compuesto resultantes se pueden mejorar en la temperatura de desorcion de ox^geno bajo la condicion cargada, asf como en la estabilidad termica bajo la condicion cargada.
Ademas, de acuerdo con la presente invencion, en el oxido de material compuesto de Li-Ni cuyas partfculas secundarias forman las partfculas del nucleo y tienen una composicion representada por la formula:
Lix1 Ni 1 -y1 -z1 -w1 Coy1 Mnz1 Mw1 O2-V1 Kv1
(en la que 0,9 < x1 < 1,3; 0,1 < y1 < 0,3; 0,0 < z1 < 0,3; 0 < w1 <0,1; 0 < v1 < 0,05; M es Al; y K es el anion F ), cuando un oxido de material compuesto de Li-Ni, que tiene una composicion representada por la formula:
Lix2Ni1-y2-z2-w2Coy2Mnz2Mw2O2-v2Kv2
(en la que 0,9 < x2 < 1 + z2; 0 < y2 < 0,33; 0 < z2 < 0,5; 0 < w2 < 0,1; y 0 < v2 < 0,05, con la condicion de que 0,5 < (1-y2-z2-w2) / (y2+z2+w2), 0,3 < (z1+z2) y 0 < (z2-z1) < 0,5; M es al menos un metal seleccionado del grupo que consiste en Al, Fe, Mg, Zr y Ti; y K es el anion F"),
se recubre o esta presente sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias, las partfculas de material compuesto resultantes se pueden mejorar en la temperatura de desorcion de oxfgeno bajo la condicion cargada, asf como en la estabilidad termica bajo la condicion cargada.
Tambien, en las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni de acuerdo con la presente invencion, el porcentaje en peso del oxido de material compuesto de Li-Ni que se recubre o esta presente sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias del oxido de material compuesto de Li-Ni que forman las partfculas del nucleo, se controla para que no sea menos de 3% ni mas de 20%, en base al peso del oxido de material compuesto de Li-Ni que forma las partfculas del nucleo, y se ha mejorado la estabilidad termica de las partfculas de material compuesto resultantes, al tiempo que se mantiene una alta capacidad de descarga.
Ademas, en las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni de acuerdo con la presente invencion, cuando se posibilita que el oxido de material compuesto de Li-Ni sea recubierto o este presente sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias del oxido de material compuesto de Li-Ni que forman las partfculas del nucleo, mediante someter estos materiales a un tratamiento qmmico en humedo o a un tratamiento mecanico en seco, o tambien a un tratamiento termico ademas del tratamiento en humedo o en seco, el pico de maxima exotermia de las mismas observado a una temperatura de 200 a 290°C en un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se desplaza 15°C o mas hacia el lado de alta temperatura, de modo que se puede mejorar la seguridad en la condicion cargada de las partfculas de material compuesto resultantes.
Ejemplos
A continuacion se describen con mas detalle unas realizaciones tfpicas de la presente invencion.
El diametro medio de partfculas es el diametro medio en volumen de partfculas medido mediante un metodo laser en humedo que utiliza un aparato de medicion de la distribucion del tamano de partfculas de tipo laser "LMS-30", fabricado por Seishin Kigyo Co., Ltd.
Se observo la condicion de la existencia de las partfculas a las que se posibilito que fueran recubiertas o estuvieran presentes sobre las partfculas del nucleo, utilizando un microscopio electronico de barrido "SEM-EDX" equipado con un analizador de rayos X del tipo de energfa dispersiva (fabricado por Hitachi High-Technologies Corp.).
Se observo y se determino el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo, utilizando un microscopio electronico de barrido "SEM-EDX" equipado con un analizador de rayos X del tipo de energfa dispersiva (fabricado por Hitachi High-Technologies Corp.).
La celda de boton producida mediante la utilizacion de las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni se evaluo para las caractensticas de carga/descarga iniciales y las caractensticas de almacenamiento bajo la condicion de alta temperatura.
En primer lugar, se mezclaron entre sf 90% en peso del oxido de material compuesto de Li-Ni, como material activo de electrodo positivo, 3% en peso de negro de acetileno y 3% en peso de un grafito "KS-16" que sernan ambos como material conductor, y 4% en peso de poli(fluoruro de vinilideno) disuelto en N-metilpirrolidona, como aglutinante, y la mezcla resultante se aplico sobre una plancha metalica de Al y luego se seco a 150°C. Las planchas obtenidas de este modo se cortaron en un $160 cm y luego se unieron entre sf por compresion bajo una presion de 907,2 kg/cm2 (1 t/cm2), produciendo de ese modo un electrodo que tema un espesor de 50 pm, y el
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
electrodo producido de este modo se utilizo como electrodo positivo. Como electrodo negativo se utilizo litio metalico cortado en un $160 cm, y como solucion de electrolito se utilizo una solucion preparada mediante mezclar entre s^ EC y DMC, que comprendfa cada una 1 mol/l de LiPF6 disuelto en ella, con una relacion en volumen de 1:2, produciendo de ese modo una celda de boton del tipo CR2032.
Las caractensticas de carga/descarga iniciales de la celda se determinaron de la manera siguiente. A saber, para medir la capacidad de carga inicial, la capacidad de descarga inicial y la eficacia inicial de la celda, bajo la condicion de temperatura ambiente, se cargo la celda a una velocidad de 0,2 mA/cm2 hasta alcanzar 4,3 V, y luego se descargo a una velocidad de 0,2 mA/cm2 hasta alcanzar 3,0 V.
La evaluacion de la seguridad de las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni se llevo a cabo de la manera siguiente. A saber, se produjo una celda de boton del tipo CR2032 de la misma manera que en la evaluacion de las caractensticas de carga/descarga iniciales, y se sometio a un ciclo de carga/descarga inicial. Luego, se sometio la celda a una segunda carga con una corriente tal como para completar la carga de la celda hasta 4,5 V durante 10 horas. Se desmonto la celda de boton, mientras que se mantema bajo el estado cargado anterior, para retirar de ella el electrodo positivo. El electrodo positivo retirado de este modo se puso en una celda de presion de Al y se cerro hermeticamente bajo la coexistencia de la solucion de electrolito, y luego se sometio a un analisis termico diferencial en el intervalo comprendido desde la temperatura ambiente hasta 400°C, a una velocidad de barrido de 5°C/minuto.
Ejemplo 1:
Una solucion acuosa preparada mediante mezclar 2 mol/l de sulfato de mquel con sulfato de cobalto, en una relacion de mezcla de Ni:Co = 84:16, y una solucion acuosa de 5,0 mol/l de amomaco, se alimentaron simultaneamente a un recipiente de reaccion. El contenido del recipiente de reaccion se mantuvo siempre bajo agitacion mediante un agitador del tipo de paletas y, al mismo tiempo, se suministro de forma automatica al recipiente de reaccion una solucion acuosa de 2 mol/l de hidroxido de sodio, con el fin de controlar el pH del contenido del recipiente de reaccion en 11,5±0,5. El hidroxido de Ni-Co producido en el recipiente de reaccion se hizo rebosar del mismo a traves de una tubena de rebose, y se recogio en un recipiente de concentracion conectado con la tubena de rebose, para concentrar el hidroxido de Ni-Co. El hidroxido de Ni-Co concentrado se hizo circular hacia el recipiente de reaccion, y se continuo la reaccion durante 40 horas hasta que la concentracion del hidroxido de Ni-Co en el recipiente de reaccion y el recipiente de precipitacion alcanzo 4 mol/l.
Despues de que se completo la reaccion, la suspension resultante se retiro del recipiente de reaccion, y se lavo con agua en una cantidad de 5 veces la cantidad de suspension, utilizando un filtro prensa, y despues se sometio a disgregacion para ajustar la concentracion de hidroxido de Ni-Co en la suspension en 0,2 mol/l. Se alimento continuamente a la suspension en el recipiente de reaccion una solucion acuosa de 0,2 mol/l de aluminato de sodio, de tal modo que la relacion molar de (Ni + Co):Al en la mezcla resultante era 95:5. El contenido del recipiente de reaccion se mantuvo siempre bajo agitacion mediante un agitador y, al mismo tiempo, se suministro a la misma de forma automatica una solucion acuosa de 0,2 mol/l de acido sulfurico, con el fin de controlar el pH del contenido del recipiente de reaccion en 10,5±0,5, obteniendo de este modo una suspension que comprendfa el hidroxido de Ni-Co recubierto con hidroxido de aluminio.
La suspension resultante se lavo con agua en una cantidad de 10 veces el peso del hidroxido de Ni-Co en la suspension, utilizando un filtro prensa, y luego se seco, obteniendo de ese modo unas partfculas de hidroxido de Ni-Co recubiertas con hidroxido de aluminio que teman una relacion molar de Ni:Co:Al = 80:15:5 y un diametro medio de partfculas secundarias de 14,5 pm. Las partfculas de hidroxido de Ni-Co recubiertas con Al resultantes se mezclaron con hidroxido de litio monohidratado, cuyo tamano de partfculas se controlo previamente mediante una trituradora, de modo que la relacion molar de Li / (Ni+Co+Al) en la mezcla resultante era 1,02.
La mezcla resultante se calcino en una atmosfera de oxfgeno a 750°C durante 10 horas, y luego se disgrego y se pulverizo. A consecuencia del analisis de ICP, se comprobo que el producto calcinado obtenido tema una composicion qmmica de Lh,02Ni0,8Co0,15Al0,05O2 y un diametro medio de partfculas de 14,5 pm. El oxido de material compuesto de Li-Ni obtenido de este modo se utilizo para las partfculas secundarias que forman las partfculas del nucleo.
A continuacion, se preparo una solucion acuosa mediante mezclar 2 mol/l de sulfato de mquel con sulfato de cobalto y sulfato de manganeso, de tal modo que la relacion molar de Ni:Co:Mn en la mezcla resultante era 1/3:1/3:1/3, y simultaneamente se alimento al recipiente de reaccion una solucion acuosa de 5,0 mol/l de amomaco.
El contenido del recipiente de reaccion se mantuvo siempre bajo agitacion mediante un agitador del tipo de paletas y, al mismo tiempo, se suministro de forma automatica al recipiente de reaccion una solucion acuosa de 2 mol/l de hidroxido de sodio, con el fin de controlar el pH del contenido del recipiente de reaccion en 11,5±0,5. El hidroxido de Ni-Co-Mn producido en el recipiente de reaccion se hizo rebosar del mismo a traves de una tubena de rebose, y se recogio en un recipiente de concentracion conectado con la tubena de rebose, para concentrar el hidroxido de Ni-Co-Mn. El hidroxido de Ni-Co-Mn concentrado se hizo circular hacia el recipiente de reaccion, y se continuo la reaccion durante 40 horas hasta que la concentracion del hidroxido de Ni-Co-Mn en el recipiente de reaccion y el
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
recipiente de precipitacion alcanzo 4 mol/l.
La suspension resultante se lavo con agua en una cantidad de 10 veces el peso del hidroxido de Ni-Co-Mn en la suspension, utilizando un filtro prensa, y luego se seco, obteniendo de ese modo unas partfculas de hidroxido de Ni-Co-Mn que teman una relacion molar de Ni:Co:Mn = 1/3:1/3:1/3.
Las partfculas de hidroxido de Ni-Co-Mn resultantes se mezclaron con un carbonato de litio cuyo tamano de partfculas se controlo previamente mediante una trituradora, de tal modo que la relacion molar de Li / (Ni+Co+Mn) en la mezcla resultante era 1,05.
La mezcla resultante se calcino en aire atmosferico a 950°C durante 5 horas y, luego se disgrego y pulverizo en agua pura hasta que el porcentaje en peso de la misma alcanzo 30%. La mezcla obtenida se pulverizo utilizando un molino de bolas en humedo durante 1 hora, y luego se seco. A consecuencia del analisis de ICP, se comprobo que el producto calcinado obtenido tema una composicion qmmica de Li1,05Ni1/3Co1/3Mn1/3O2 y un diametro medio de partfculas de 0,5 pm.
El Li1,05Ni1/3Co1/3Mn1/3O2 obtenido de este modo se mezclo con el Li1,02Ni0,8Co0,15Al0,05O2 que formaba las partfculas del nucleo, de tal modo que la cantidad del primer oxido de material compuesto era 3% en peso, en base al peso del segundo oxido de material compuesto, y la mezcla resultante se sometio a un tratamiento mecanico utilizando una trituradora mecanica durante 30 minutos, y luego se calcino de nuevo en una atmosfera de oxfgeno a 750°C durante 5 horas, obteniendo de ese modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan las partfculas secundarias de Li1,02Ni0,8Co0,15Al0,05O2 que formaban las partfculas del nucleo cuya superficie se recubrio con 3% en peso de Li1,05Nh/3Co1/3Mn1/3O2. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era 1/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 276°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 183 mAh/g.
Ejemplo 2:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el ejemplo 1, a excepcion de que, con el fin de producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que tema una composicion de Li1,05Ni0,45Co0,2Mn0,3Al0,05O2 que se iba a recubrir o estar presente sobre las partfculas del nucleo, se utilizo una solucion preparada mediante mezclar entre sf sulfato de mquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso, como materias primas del hidroxido de material compuesto de Ni, de tal modo que la relacion molar de Ni:Co:Mn era 47,3:21,1:31,5, para recubrir las partfculas del nucleo con hidroxido de aluminio, de tal modo que el recubrimiento tema una composicion de Ni0,45Co0,2Mn0,3Al0,05(OH)2, obteniendo de ese modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Li1,02Nfo,8Co0,15Al0,05O2 que formaban las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de 14,5 pm y cuya superficie se recubrio con 3% en peso de un Li1,05Ni0,45Co0,2Mn0,3Al0,05O2 que tema un diametro medio de partfculas primarias de 0,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era 1/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 261°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 184 mAh/g.
Ejemplo 3:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo 1, a excepcion de que, con el fin de producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que tema una composicion de Li1,05Ni0,55Co0,1Mn0,3Mg0,05O2 que se iba a recubrir o estar presente sobre las partfculas del nucleo, se utilizo una solucion preparada mediante mezclar entre sf sulfato de mquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso, como materias primas del hidroxido de material compuesto de Ni, de tal modo que la relacion molar de Ni:Co:Mn era 57,9:10,5:31,6, para recubrir las partfculas del nucleo con hidroxido de magnesio, de tal modo que el recubrimiento tema una composicion de Ni0,55Co0,1Mn0,3Mg0,05(OH)2, obteniendo de ese modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Li1,02Ni0,8Co0,15Al0,05O2 que formaban las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de 14,5 pm y cuya superficie se recubrio con 3% en peso de un Li1,05Ni0,55Co0,1Mn0,3Mg0,05O2 que tema un diametro medio de partfculas primarias de 0,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era 1/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 256°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 185 mAh/g.
Ejemplo 4:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo 1, a excepcion de que, con el fin de producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que tema una composicion de Lh,o5Nio,5Mno,5O2 que se iba a recubrir o estar presente sobre las partfculas del nucleo, se utilizo una solucion preparada mediante mezclar entre sf sulfato de mquel y sulfato de manganeso, como materias primas del hidroxido de material compuesto de Ni, de tal modo que la relacion molar de Ni:Mn era 50:50, obteniendo de ese modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Lh,02Ni0,8Co0,15Al0,05O2 que formaban las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de 14,5 pm y cuya superficie se recubrio con 3% en peso de un Li1,05Ni0,5Mn0,5O2 que tema un diametro medio de partfculas primarias de 0,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era 1/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 280°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 180 mAh/g.
Ejemplo 5:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo 1, a excepcion de que, con el fin de producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que tema una composicion de Lh,05Ni0,5Co0,2Mn0,3O2 que se iba a recubrir o estar presente sobre las partfculas del nucleo, se utilizo una solucion preparada mediante mezclar entre sf sulfato de mquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso, como materias primas del hidroxido de material compuesto de Ni, de modo que la relacion molar de Ni:Co:Mn era 50:20:30, se controlo el tiempo de la pulverizacion en 15 minutos utilizando un molino de bolas en humedo, y se ajusto el diametro medio de partfculas primarias en 2,0 pm, obteniendo de este modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Lh,02Ni0,8Co0,15Al0,05O2 que formaban las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de 14,5 pm y cuya superficie se recubrio con 3% en peso de un Lh,05Ni0,5Co0,2Mn0,3O2 que tema un diametro medio de partfculas primarias de 2 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era 4/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 273°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 184 mAh/g.
Ejemplo 6:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo 1, a excepcion de que la cantidad de recubrimiento de Lh,05Nh/3Co1/3Mn1/3O2 que se iba a recubrir o estar presente sobre las partfculas del nucleo, se ajusto en 15% en peso, obteniendo de este modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Lh,02Ni0,8Co0,15Al0,05O2 que formaban las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de 14,5 pm y cuya superficie se recubrio con 15% en peso de un Li1,05Ni1/3Co1/3Mn1/3O2 que tema un diametro medio de partfculas primarias de 0,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era 1/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 282°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 182 mAh/g.
Ejemplo de referencia 1:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo 1, a excepcion de que no se recubrio el hidroxido de aluminio, con el fin de obtener un material compuesto de Li-Ni que formaba las partfculas del nucleo que tema una composicion de Lh,05Ni0,8Co0,2O2, obteniendo de este modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Lh,02Ni0,8Co0,2O2 que formaban las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de 14,5 pm y cuya superficie se recubrio con 3% en peso de un Lh,05Nh/3Co1/3Mn1/3O2 que tema un diametro medio de partfculas primarias de 0,5 pm. En este
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era 1/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 265°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 185 mAh/g.
Ejemplo de referencia 2:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo 1, a excepcion de que, con el fin de producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que formaba las partfculas del nucleo que tema una composicion de Li1,o5Nio,8Coo,15Mno,o5O2, se utilizo una solucion preparada mediante mezclar entre sf sulfato de mquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso, como materias primas del hidroxido de material compuesto de Ni, de tal modo que la relacion molar de Ni:Co:Mn era 8o:15:5, y se controlo el tiempo de reaccion en 3o horas para ajustar el diametro medio de partfculas secundarias en 1o pm, obteniendo de ese modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Li-i,o2Nio,8Coo,15Mno,o5O2 que formaban las partfcuias del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de 1o pm y cuya superficie se recubrio con 3% en peso de un Lh,o5Nh/3Co1/3Mn1/3O2 que tema un diametro medio de partfculas primarias de o,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era 1/2o veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 267°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 182 mAh/g.
Ejemplo 9:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo 1, a excepcion de que el hidroxido de material compuesto de Ni y el LiF se mezclaron simultaneamente con carbonato de litio, con el fin de producir un oxido de material compuesto de Li-Ni que tema una composicion de Li1,o6Ni1/3Co1/3Mn1/3O1,ggFo,o1, que se iba a recubrir o estar presente sobre las partfculas del nucleo, obteniendo de ese modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Li1,o2Nio,8Coo,15Alo,o5O2 que formaban las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de 14,5 pm y cuya superficie se recubrio con 3% en peso de un Li1,o5Ni1/3Co1/3Mn1/3O1,ggFo,o1 que tema un diametro medio de partfculas primarias de o,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era 1/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 281°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 182 mAh/g.
Ejemplo 1o:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo 1, a excepcion de que, con el fin de producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que formaba las partfculas del nucleo que tema una composicion de Li1,o5Nio,8Coo,15Alo,o5O1,ggFo,o1, el hidroxido de material compuesto de Ni y el LiF se mezclaron simultaneamente con hidroxido de litio, obteniendo de ese modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Li1,o2Nio,8Coo,15Alo,o5O1,ggFo,o1 que formaban las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de 14,5 pm y cuya superficie se recubrio con 3% en peso de un Li1,o5Ni1/3Co1/3Mn1/sO2 que tema un diametro medio de partfculas primarias de o,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era 1/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 278°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 183 mAh/g.
Ejemplo 11:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo 1, a excepcion de que el hidroxido de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
material compuesto de Ni y el LiF se mezclaron simultaneamente con hidroxido de litio, con el fin de producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que formaba las partfculas del nucleo que tema una composicion de Lii,o5Nio,8Coo,i5Alo,o5Oi,99Fo,oi, y ademas el hidroxido de material compuesto de Ni y el LiF se mezclaron simultaneamente con carbonato de litio, con el fin de producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que tema una composicion de Lii,o5Nii/3Coi/3Mni/3Oi,99Fo,oi, que se iba a recubrir o estar presente sobre las partfculas del nucleo, obteniendo de ese modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Lii,o2Nio,8Coo,i5Alo,o5Oi,99Fo,oi que forman las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de i4,5 pm y cuya superficie se recubrio con 3% en peso de un Lii,o5Nii/3Coi/3Mni/3Oi,99Fo,oi que tema un diametro medio de partfculas primarias de o,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era i/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 284°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de i8i mAh/g.
Ejemplo comparativo i:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo i, a excepcion de que, con el fin de producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que tema una composicion de Lii,o5Nio,7Coo,2Mno,iO2 que se iba a recubrir o estar presente sobre las partfculas del nucleo, se utilizo una solucion preparada mediante mezclar entre sf sulfato de mquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso, como materias primas del recubrimiento de hidroxido de material compuesto de Ni, de modo que la relacion molar de Ni:Co:Mn era 7o:2o:io, obteniendo de ese modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Lii,o2Nio,8Coo,i5Alo,o5O2 que formaban las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de i4,5 pm y cuya superficie se recubrio con 3% en peso de un Lii,o5Nio,7Coo,2Mno,iO2 que tema un diametro medio de partfculas primarias de o,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era i/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 245°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de i85 mAh/g.
Ejemplo comparativo 2:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo i, a excepcion de que, con el fin de producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que tema una composicion de Lii,o5Nio,4Mno,aO2 que se iba a recubrir estar o presente sobre las partfculas del nucleo, se utilizo una solucion preparada mediante mezclar entre si sulfato de mquel y sulfato de manganeso, como materias primas del hidroxido de material compuesto de Ni, de tal modo que la relacion molar de Ni:Mn era 4o:6o, obteniendo de ese modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Lii,o2Nio,8Coo,i5Alo,oeO2 que formaban las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de i4,5 pm y cuya superficie se recubrio con 3% en peso de un Lii,o5Nio,4Mno,aO2 que tema un diametro medio de partfculas primarias de o,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era i/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 282°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de i72 mAh/g.
Ejemplo comparativo 3:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo i, a excepcion de que, con el fin de producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que tema una composicion de Lii,o5Nio,3Coo,3Mno,4O2 que se iba a recubrir o estar presente sobre las partfculas del nucleo, se utilizo una solucion preparada mediante mezclar entre sf sulfato de mquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso, como materias primas del hidroxido de material compuesto de Ni, de tal modo que la relacion molar de Ni:Co:Mn era 3o:3o:4o, obteniendo de ese modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Lii,o2Nio,8Coo,i5Alo,o5O2 que formaban las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de i4,5 pm y cuya superficie se recubrio con 3% en peso de un Lii,o5Nio,3Coo,3Mno,4O2 que tema un diametro medio de partfculas primarias de o,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era i/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 278°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 178 mAh/g.
Ejemplo comparativo 4:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo 1, a excepcion de que la cantidad de recubrimiento de Lii,oeNii/3Coi/3Mni/3O2 que se iba a recubrir o estar presente sobre las partfculas del nucleo, se ajusto en 1% en peso, obteniendo de este modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Li1,o2Nio,8Coo,15Alo,o5O2 que formaban las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de 14,5 pm y cuya superficie se recubrio con 1% en peso de un Li1,05Ni1/3Co1/3Mn1/3O2 que tema un diametro medio de partfculas primarias de 0,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era 1/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 243°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 186 mAh/g.
Ejemplo comparativo 5:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo 1, a excepcion de que la cantidad de recubrimiento de Li1,oeNi1/3Co1/3Mn1/3O2 que se iba a recubrir o estar presente sobre las partfculas del nucleo, se ajusto en 22% en peso, obteniendo de este modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Li1,o2Nio,8Coo,15Alo,o5O2 que formaban las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de 14,5 pm y cuya superficie se recubrio con 22% en peso de un Li1,05Ni1/3Co1/3Mn1/3O2 que tema un diametro medio de partfculas primarias de 0,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era 1/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 283°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 175 mAh/g.
Ejemplo comparativo 6:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo 1, a excepcion de que, con el fin de producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que formaba las partfculas del nucleo que tema una composicion de Li1,05Ni0,5Co0,2Mn0,3O2, se utilizo una solucion preparada mediante mezclar entre si sulfato de mquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso, como materias primas del hidroxido de material compuesto de Ni, de tal modo que la relacion molar de Ni:Co:Mn era 50:20:30, y tambien, con el fin de producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que tema una composicion de Li1,05Ni0,gMn0,1O2 que se iba a recubrir o estar presente sobre las partfculas del nucleo, se utilizo una solucion preparada mediante mezclar entre si sulfato de mquel y sulfato de manganeso, como materias primas del hidroxido de material compuesto de Ni, de tal modo que la relacion molar de Ni:Mn era 90:10, obteniendo de ese modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Li1,05Ni0,5Co0,2Mn0,3O2 que formaban las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de 14,5 pm y cuya superficie se recubrio con 3% en peso de un Li1,05Ni0,gMn0,1O2 que tema un diametro medio de partfculas primarias de 0,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era 1/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 238°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 184 mAh/g.
Ejemplo comparativo 7:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo 1, a excepcion de que, con el fin de producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que tema una composicion de Lh,05Nh/3Co1/3Mn1/3O1,93F0,07 que se iba a recubrir o estar presente sobre las partfculas del nucleo, el hidroxido de material compuesto de Ni y el LiF se mezclaron simultaneamente con carbonato de litio, obteniendo de ese modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Li1,02Ni0,8Co0,15Al0,05O2 que formaban las
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de 14,5 pm y cuya superficie se recubrio con 3% en peso de un Lh,05Nh/3Co1/3Mn1/3O1,93F0,07 que tema un diametro medio de partfculas primarias de 0,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era 1/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 265°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 178 mAh/g.
Ejemplo comparativo 8:
Se llevo a cabo el mismo procedimiento que se describio en el Ejemplo 1, a excepcion de que, con el fin de producir el oxido de material compuesto de Li-Ni que formaba las partfculas del nucleo que tema una composicion de Li1,05Ni0,8Co0,15Al0,05O1,93F0,07, el hidroxido de material compuesto de Ni y el LiF se mezclaron simultaneamente con hidroxido de litio, obteniendo de ese modo unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni que comprendfan unas partfculas secundarias de Li1,02Ni0,8Co0,15Al0,05O1,93F0,07 que formaban las partfculas del nucleo que teman un diametro medio de partfculas secundarias de 14,5 pm y cuya superficie se recubrio con 3% en peso de un Li1,05Ni1/3Co1/3Mn1/3O2 que tema un diametro medio de partfculas primarias de 0,5 pm. En este momento, se comprobo que el diametro medio de partfculas primarias de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo era 1/29 veces el diametro medio de partfculas secundarias de las partfculas del nucleo.
A consecuencia de someter las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas de este modo a un analisis termico diferencial, bajo la condicion cargada a 4,5 V, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia de las mismas era 282°C. Tambien, se comprobo que las partfculas de material compuesto de Li-Ni obtenidas teman una capacidad de descarga de 174 mAh/g.
Ejemplo comparativo 9:
El oxido de material compuesto de Li-Ni obtenido en el Ejemplo 1, que tema una composicion de Li1,02Ni0,8Co0,15Al0,05O2 y cuya superficie, no obstante, se mantuvo sin recubrir, se sometio a un analisis termico diferencial bajo la condicion cargada a 4,5 V. A consecuencia de ello, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia del oxido de material compuesto de Li-Ni era 240°C. Tambien, se comprobo que el material compuesto de Li-Ni obtenido tema una capacidad de descarga de 186 mAh/g.
Ejemplo comparativo 10:
El oxido de material compuesto de Li-Ni obtenido en el Ejemplo de referencia 1, que tema una composicion de Li1,02Ni0,8Co0,2O2 y cuya superficie, no obstante, se mantuvo sin recubrir, se sometio a un analisis termico diferencial bajo la condicion cargada a 4,5 V. A consecuencia de ello, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia del oxido de material compuesto de Li-Ni era 220°C. Tambien, se comprobo que el material compuesto de Li-Ni obtenido tema una capacidad de descarga de 190 mAh/g.
Ejemplo comparativo 11:
El oxido de material compuesto de Li-Ni obtenido en el Ejemplo de referencia 2, que tema una composicion de Li1,02Ni0,8Co0,15Mn0,05O2 y cuya superficie, no obstante, se mantuvo sin recubrir, se sometio a un analisis termico diferencial bajo la condicion cargada a 4,5 V. A consecuencia de ello, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia del oxido de material compuesto de Li-Ni era 242°C. Tambien, se comprobo que el material compuesto de Li-Ni obtenido tema una capacidad de descarga de 185 mAh/g.
Ejemplo comparativo 12:
El oxido de material compuesto de Li-Ni que tema una composicion de Li1,02Ni0,5Co0,2Mn0,3O2 y cuya superficie, no obstante, se mantuvo sin recubrir, se sometio a un analisis termico diferencial bajo la condicion cargada a 4,5 V. A consecuencia de ello, se comprobo que la temperatura del pico de maxima exotermia del oxido de material compuesto de Li-Ni era 270°C. Tambien, se comprobo que el material compuesto de Li-Ni obtenido tema una capacidad de descarga de 172 mAh/g.
Con respecto a los oxidos de material compuesto de Li-Ni respectivos obtenidos en los Ejemplos 1 a 6 y 9 a 11, los Ejemplos de referencia 1 y 2, y los Ejemplos comparativos 1 a 12, en la Tabla 1 se muestra la composicion de las partfculas del nucleo, la composicion y el porcentaje en peso de las partfculas que se recubrieron o estaban presentes sobre las partfculas del nucleo, la temperatura del pico de maxima exotermia, la temperatura a la que la temperatura del pico de maxima exotermia se desplazo hacia el lado de alta temperatura bajo el tratamiento de recubrimiento, y la capacidad de descarga inicial.
Ejemplos y Ejemplos comparativos
Composicion de las partfculas del nucleo Composicion de las partfculas recubiertas o presentes sobre las partfculas del nucleo
Ejemplo 1
LiNio,8Coo,15Alo,05O2 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
Ejemplo 2
LiNio,8Coo,15Alo,05O2 LiNio,45Coo,2Mno,3Alo,o5O2
Ejemplo 3
LiNio,8Coo,15Alo,05O2 LiNio,55Coo,1Mno,3Mgo,o5O2
Ejemplo 4
LiNio,8Coo,15Alo,05O2 LiNio,5Mno,5O2
Ejemplo 5
LiNio,8Coo,15Alo,05O2 LiNio,5Coo,2Mno,3O2
Ejemplo 6
LiNio,8Coo,15Alo,05O2 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
Ejemplo de referencia 1
LiNio,8Coo,2O2 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
Ejemplo de referencia 2
LiNio,8Coo,15Alo,05O2 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
Ejemplo 9
LiNio,8Coo,15Alo,05O2 LiNi1/3Co1/3Mn1/sO1,ggFo,o1
Ejemplo 10
LiNio,8Coo,15Alo,o5O1,ggFo,o1 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
Ejemplo 11
LiNio,8Coo,15Alo,o5O1,ggFo,o1 LiNi1/3Co1/3Mn1/sO1,ggFo,o1
Ejemplo comparativo 1
LiNio,8Coo,15Alo,05O2 LiNio,7Coo,2Mno,1O2
Ejemplo comparativo 2
LiNio,8Coo,15Alo,05O2 LiNio,4Mno,6O2
Ejemplo comparativo 3
LiNio,8Coo,15Alo,05O2 LiNio,3Coo,3Mno,4O2
Ejemplo comparativo 4
LiNio,8Coo,15Alo,05O2 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
Ejemplo comparativo 5
LiNio,8Coo,15Alo,05O2 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
Ejemplo comparativo 6
LiNio,5Coo,2Mno,3O2 LiNio,gMno,1O2
Ejemplo comparativo 7
LiNio,8Coo,15Alo,05O2 LiNi1/3Co1/3Mn1/sO1,g3Fo,o7
Ejemplo comparativo 8
LiNio,8Coo,15Alo,05O1,93Fo,07 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2
Ejemplo comparativo 9
LiNio,8Coo,15Alo,05O2 —
Ejemplo comparativo 10
LiNio,8Coo,2O2 —
Ejemplo comparativo 11
LiNio,8Coo,15Mno,o5O2 —
Ejemplo comparativo 12
LiNio,5Coo,2Mno,3O2 —
Tabla 1 (continuacion)
Ejemplos y Ejemplos comparativos
Diametro medio de partfculas de las partfculas del nucleo (a) (Mm) Diametro medio de partfculas de las partfculas recubiertas o presentes sobre las partfculas del nucleo (b) (Mm) (b)/ (a) Porcentaje en peso de las partfculas recubiertas o presentes sobre las partfculas del nucleo (%)
Ejemplo 1
14,5 0,5 M29 3
Ejemplo 2
14,5 0,5 M29 3
Ejemplo 3
14,5 0,5 M29 3
Ejemplos y Ejemplos comparativos
Diametro medio de partfculas de las partfculas del nucleo (a) (Mm) Diametro medio de partfculas de las partfculas recubiertas o presentes sobre las partfculas del nucleo (b) (Mm) (b)/ (a) Porcentaje en peso de las partfculas recubiertas o presentes sobre las partfculas del nucleo (%)
Ejemplo 4
14,5 0,5 1/29 3
Ejemplo 5
14,5 2,0 4/29 3
Ejemplo 6
14,5 0,5 1/29 15
Ejemplo de referencia 1
14,5 0,5 1/29 3
Ejemplo de referencia 2
10,0 0,5 1/29 3
Ejemplo 9
14,5 0,5 1/29 3
Ejemplo 10
14,5 0,5 1/29 3
Ejemplo 11
14,5 0,5 1/29 3
Ejemplo comparativo 1
14,5 0,5 1/29 3
Ejemplo comparativo 2
14,5 0,5 1/29 3
Ejemplo comparativo 3
14,5 0,5 1/29 3
Ejemplo comparativo 4
14,5 0,5 1/29 1
Ejemplo comparativo 5
14,5 0,5 4/29 22
Ejemplo comparativo 6
14,5 0,5 1/29 3
Ejemplo comparativo 7
14,5 0,5 1/29 3
Ejemplo comparativo 8
14,5 0,5 1/29 3
Ejemplo comparativo 9
14,5 --- --- ---
Ejemplo comparativo 10
14,5 --- --- ---
Ejemplo comparativo 11
14,5 --- --- ---
Ejemplo comparativo 12
14,5 --- --- ---
Ejemplos y Ejemplos comparativos
Temperatura del pico de maxima exotermia (°C) Temperatura de desplazamiento A (°C) Capacidad de descarga inicial (mAh/g)
Ejemplo 1
276 36 183
Ejemplo 2
261 21 184
Ejemplo 3
256 16 185
Ejemplo 4
280 40 180
Ejemplo 5
273 33 184
Ejemplo 6
282 42 182
Ejemplo de referencia 1
265 45 185
Ejemplo de referencia 2
267 25 182
Ejemplo 9
281 41 182
Ejemplo 10
278 38 183
Ejemplo 11
284 44 181
Ejemplo comparativo 1
245 5 185
Ejemplo comparativo 2
282 42 172
Ejemplo comparativo 3
278 12 178
Ejemplo comparativo 4
243 12 186
Ejemplo comparativo 5
283 43 175
Ejemplo comparativo 6
238 -2 184
Ejemplo comparativo 7
265 25 178
Ejemplo comparativo 8
282 42 174
Ejemplo comparativo 9
240 --- 186
Ejemplo comparativo 10
220 --- 190
Ejemplo comparativo 11
242 --- 185
Ejemplo comparativo 12
270 --- 172
En todas las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni obtenidas en los Ejemplos 1 a 6 y 9 a 11, el pico de maxima exotermia de las mismas aumento en 15°C o mas, en comparacion con el pico de maxima exotermia de las 5 partfculas del nucleo (se desplazo hacia el lado de alta temperatura). Ademas, se evito que estas partfculas de oxido
de material compuesto de Li-Ni experimenten alguna reaccion con la solucion de electrolitos bajo la condicion cargada, mediante posibilitar que el oxido de material compuesto de Li-Ni, segun se especifica en las presentes reivindicaciones, este presente sobre la superficie de las partfculas del nucleo respectivas, y, por lo tanto, eran capaces de proporcionar un material de electrodo positivo con una excelente estabilidad termica.
10 Ademas, todas las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni obtenidas en los Ejemplos 1 a 6 y 9 a 11 presentaron una capacidad de descarga inicial de no menos de 180 mAh/g, y fueron capaces, por lo tanto, de
5
10
15
20
25
30
35
proporcionar un material de electrodo positivo con una alta capacidad de descarga.
En las Figuras 1 y 2 se muestran los resultados de la observacion de la condicion de superficie de las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni obtenidas en el Ejemplo 1 mediante el metodo anterior.
A partir de las Figuras 1 y 2 se comprobo que, en las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni obtenidas en el Ejemplo 1, el oxido de material compuesto de Li-Ni segun se describio en la invencion 1 estaba presente sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias del oxido de material compuesto de Li-Ni que formaban las partfculas del nucleo.
En la Figura 3 se muestran los resultados del analisis termico diferencial para evaluar la seguridad de las celdas de boton respectivas, obtenidas mediante la utilizacion de las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni obtenidas en los Ejemplos 1 y 6 y los Ejemplos comparativos 4 y 9.
A partir de la Figura 3, se comprobo que las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni obtenidas en el Ejemplo 1, en el que las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni segun se describe en las presentes reivindicaciones estaban presentes sobre la superficie de las partfculas del nucleo respectivas, de tal modo que la cantidad de recubrimiento de las primeras partfculas no era menos de 3% en peso, mejoraron en estabilidad termica bajo la condicion cargada.
A partir de los resultados que se comentan anteriormente, se comprobo que las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni de acuerdo con la presente invencion teman una gran capacidad de carga/descarga y eran eficaces como material activo para una celda de electrolito no acuoso que tiene una excelente estabilidad termica bajo la condicion cargada.
Cuando se utilizan partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso que comprende partfculas secundarias de un oxido de material compuesto de Li-Ni que forman las partfculas del nucleo de la misma y que tienen una composicion representada por la formula:
Lix1 Ni 1 -y1 -z1 -w1 Coy1 Mnz1 Mw1 O2
(en la que 0,9 < x1 < 1,3; 0,1 < y1 < 0,3; 0,0 < z1 < 0,3; 0 < w1 < 0,1; y M es Al),
en donde un oxido de material compuesto de Li-Ni, que tiene una composicion representada por la formula:
Lix2Ni1-y2-z2-w2Coy2Mnz2Mw2O2
(en la que 0,9 < x2 < 1 + z2; 0 < y2 < 0,33; 0 < z2 < 0,5; 0 < w2 < 0,1; y M es al menos un metal seleccionado del grupo que consiste en Al, Fe, Mg, Zr y Ti, con la condicion de que 0,5 < (1-y2-z2-w2) / (y2+z2+w2), 0,3 < (z1+z2) y 0 < (z2-z1) < 0,5),
se recubre o esta presente sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias, es posible obtener una celda de electrolito no acuoso que tiene una gran capacidad de carga/descarga y una excelente estabilidad termica bajo la condicion cargada.
En lo que antecede, aunque la presente invencion se explica en detalle mediante los ejemplos, se pretende que los intervalos numericos definidos en la presente invencion implican necesariamente todos los intervalos que utilizan un numero opcional descrito en cualquiera de los ejemplos anteriores como un valor cntico, a menos que se aparte del alcance de la presente invencion, y se debe interpretar que todos ellos se describen en la presente memoria descriptiva.

Claims (7)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1.- Unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso, que comprenden un oxido de material compuesto de Li-Ni cuyas partfculas secundarias forman las partfculas del nucleo de la misma y tienen una composicion representada por la formula:
    Lixi Nii-yi -zi -wi Coyi Mnzi Mwi O2-V1 Kvi
    (en la que 0,9 < xi < i,3; 0,i < yi < 0,3; 0,0 < zi < 0,3; 0 < wi < 0,i; 0 < vi < 0,05; M es Al; y K es el anion F ), en donde el oxido de material compuesto de Li-Ni, que tiene una composicion representada por la formula:
    Lix2Nii-y2-z2-w2Coy2Mnz2Mw2O2-v2Kv2
    (en la que 0,9 < x2 < i + z2; 0 < y2 < 0,33; 0 < z2 < 0,5; 0 < w2 < 0,i; y 0 < v2 < 0,05, con la condicion de que 0,5 < (i-y2-z2-w2) / (y2+z2+w2), 0,3 < (zi+z2) y 0 < (z2-zi) < 0,5); M es al menos un metal seleccionado del grupo que consiste en Al, Fe, Mg, Zr y Ti; y K es el anion F"),
    se recubre o esta presente sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias, y en donde el porcentaje en peso del oxido de material compuesto de Li-Ni que se recubre o esta presente sobre la superficie del oxido de material compuesto de Li-Ni que forma las partfculas del nucleo no es menos de 3% y no es mas de 20%, en base al peso del oxido de material compuesto de Li-Ni que forma las partfculas del nucleo.
  2. 2.- Unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso segun la reivindicacion i, que comprenden un oxido de material compuesto de Li-Ni cuyas partfculas secundarias forman las partfculas del nucleo de la misma y tienen una composicion representada por la formula:
    Lixi Nii-yi -zi -wi Coyi Mnzi Mwi O2
    (en la que 0,9 < xi < i,3; 0,i < yi < 0,3; 0,0 < zi < 0,3; 0 < wi < 0,i; y M es Al),
    en donde el oxido de material compuesto de Li-Ni, que tiene una composicion representada por la formula:
    Lix2Nii-y2-z2-w2Coy2Mnz2Mw2O2
    (en la que 0,9 < x2 < i + z2; 0 < y2 < 0,33; 0 < z2 < 0,5; 0 < w2 < 0,i; y M es al menos un metal seleccionado del grupo que consiste en Al, Fe, Mg, Zr y Ti, con la condicion de que 0,5 < (i-y2-z2-w2) / (y2+z2+w2), 0,3 < (zi+z2) y 0 < (z2-zi) < 0,5),
    se recubre o esta presente sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias.
  3. 3. - Unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso de acuerdo con la reivindicacion 2, en donde la relacion entre el contenido del elemento Ni, en el oxido de material compuesto de Li-Ni que se recubre o esta presente sobre la superficie del oxido de material compuesto de Li-Ni que forma las partfculas del nucleo, y el contenido del elemento Ni, en el oxido de material compuesto de Li-Ni que forma las partfculas del nucleo, satisface la relacion representada por la formula:
    (i-y2-z2-w2) / (i-yi-zi-wi) < i.
  4. 4. - Un procedimiento para producir las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso segun se especifica en una cualquiera de las reivindicaciones i a 3, que comprende:
    posibilitar que el oxido de material compuesto de Li-Ni sea recubierto o este presente sobre la superficie de las respectivas partfculas secundarias del oxido de material compuesto de Li-Ni que forman las partfculas del nucleo, mediante someter estos materiales a un tratamiento qmmico en humedo o a un tratamiento mecanico en seco, o tambien a un tratamiento termico en una atmosfera de oxfgeno a una temperatura no inferior a 250°C durante i0 minutos o mas, ademas del tratamiento en humedo o en seco.
  5. 5. - Una batena secundaria de electrolito no acuoso, que comprende un electrodo positivo que comprende un material activo de electrodo positivo formado a partir de las partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni para una batena secundaria de electrolito no acuoso segun se especifica en una cualquiera de las reivindicaciones i a 3.
  6. 6. - Un electrodo positivo que comprende unas partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones i a 3, un agente conductor y un aglutinante.
  7. 7. - La utilizacion en una batena secundaria de electrolito no acuoso de partfculas de oxido de material compuesto de Li-Ni de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones i a 3.
    2i
ES08720340.2T 2007-03-05 2008-03-05 Polvo de partículas de óxido complejo de Li-Ni para una batería secundaria de electrolito no acuoso, procedimiento para su producción, y batería secundaria de electrolito no acuoso Active ES2584027T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007054861 2007-03-05
JP2007054861 2007-03-05
PCT/JP2008/000454 WO2008123011A1 (ja) 2007-03-05 2008-03-05 非水電解質二次電池用Ｌｉ－Ｎｉ複合酸化物粒子粉末及びその製造方法、並びに非水電解質二次電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2584027T3 true ES2584027T3 (es) 2016-09-23

Family

ID=39830516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES08720340.2T Active ES2584027T3 (es) 2007-03-05 2008-03-05 Polvo de partículas de óxido complejo de Li-Ni para una batería secundaria de electrolito no acuoso, procedimiento para su producción, y batería secundaria de electrolito no acuoso

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8574765B2 (es)
EP (1) EP2128915B1 (es)
JP (2) JP4258676B2 (es)
KR (1) KR101403828B1 (es)
CN (2) CN101622741A (es)
CA (1) CA2680192A1 (es)
ES (1) ES2584027T3 (es)
WO (1) WO2008123011A1 (es)

Families Citing this family (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5415413B2 (ja) 2007-06-22 2014-02-12 ボストン−パワー，インコーポレイテッド Ｌｉイオン電池用ｃｉｄ保持器
JP5247196B2 (ja) * 2008-03-19 2013-07-24 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
WO2010029745A1 (ja) * 2008-09-10 2010-03-18 戸田工業株式会社 非水電解質二次電池用Ｌｉ－Ｎｉ複合酸化物粒子粉末及びその製造方法、並びに非水電解質二次電池
JP4972624B2 (ja) * 2008-09-30 2012-07-11 日立ビークルエナジー株式会社 リチウム二次電池用正極材料及びそれを用いたリチウム二次電池
JP5670905B2 (ja) * 2008-10-13 2015-02-18 ビーエーエスエフ コーポレーション リチウム・ニッケル・コバルト酸化物及びリチウム・ニッケル・マンガン・コバルト酸化物カソード
JP4951638B2 (ja) * 2009-02-27 2012-06-13 株式会社日立製作所 リチウムイオン二次電池用正極材料及びそれを用いたリチウムイオン二次電池
KR101117623B1 (ko) * 2009-06-05 2012-02-29 에스비리모티브 주식회사 리튬 이차 전지용 양극 및 상기 양극을 포함하는 리튬 이차 전지
EP2483955A1 (en) * 2009-09-30 2012-08-08 Solvay Sa Positive active electrode material for lithium secondary battery, process for preparing the same and lithium secondary battery
KR101787141B1 (ko) * 2010-06-09 2017-10-18 도다 고교 가부시끼가이샤 리튬 복합 화합물 입자 분말 및 그의 제조 방법, 및 비수전해질 이차 전지
JP5549437B2 (ja) * 2010-07-08 2014-07-16 ソニー株式会社 正極活物質、非水電解質電池および正極活物質の製造方法
KR101215829B1 (ko) 2010-07-22 2012-12-27 주식회사 에코프로 리튬 이차전지용 양극활물질의 제조방법, 그에 의하여 제조된 리튬 이차전지용 양극활물질 및 그를 이용한 리튬 이차전지
CN102339984B (zh) * 2010-07-28 2015-03-25 北京当升材料科技股份有限公司 一种多层包覆结构的球形材料的制备方法
JP5830236B2 (ja) * 2010-09-29 2015-12-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 非水電解質二次電池
JP6063397B2 (ja) * 2011-02-18 2017-01-18 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 複合粒子、その製造方法、及びそれを含む物品
US9559351B2 (en) 2011-03-31 2017-01-31 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Nickel composite hydroxide particles and nonaqueous electrolyte secondary battery
CN106159255A (zh) 2011-04-14 2016-11-23 户田工业株式会社 Li‑Ni复合氧化物颗粒粉末以及非水电解质二次电池
KR101316053B1 (ko) * 2011-04-26 2013-10-11 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
WO2012163660A1 (en) * 2011-05-30 2012-12-06 Umicore Positive electrode material having a size dependent composition
JP4894969B1 (ja) 2011-06-07 2012-03-14 住友金属鉱山株式会社 ニッケルマンガン複合水酸化物粒子とその製造方法、非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、ならびに、非水系電解質二次電池
JP5991718B2 (ja) * 2011-09-12 2016-09-14 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池の正極活物質及び非水電解質二次電池
JP2014534586A (ja) * 2011-10-26 2014-12-18 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 高容量リチウムイオン電気化学セル及びその製造方法
CN103094576B (zh) * 2011-10-31 2015-09-30 北京有色金属研究总院 一种镍基正极材料及其制备方法和电池
CN102394297B (zh) * 2011-12-02 2014-05-07 湘潭大学 一种球形核壳结构复合型富锂多元正极材料的制备方法
KR101689212B1 (ko) * 2011-12-07 2016-12-26 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지용 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101515678B1 (ko) * 2011-12-07 2015-04-28 주식회사 엘지화학 출력특성이 향상된 복합 양극 활물질 및 이를 포함하는 이차전지
JP5971109B2 (ja) * 2011-12-20 2016-08-17 住友金属鉱山株式会社 ニッケル複合水酸化物とその製造方法、非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、および非水系電解質二次電池
WO2013183711A1 (ja) 2012-06-06 2013-12-12 住友金属鉱山株式会社 ニッケル複合水酸化物、非水系電解質二次電池用正極活物質、非水系電解質二次電池、およびこれらの製造方法
JP6040392B2 (ja) * 2012-07-24 2016-12-07 株式会社田中化学研究所 複合酸化物、複合遷移金属化合物、複合酸化物の製造方法、非水電解質二次電池用の正極活物質、並びに非水電解質二次電池
JPWO2014103755A1 (ja) * 2012-12-25 2017-01-12 日立マクセル株式会社 非水電解質二次電池
US10056610B2 (en) 2013-05-22 2018-08-21 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof
EP2897201B1 (en) * 2013-06-18 2019-05-15 LG Chem, Ltd. Manufacturing method of a cathode active material for a lithium secondary battery
JP6274536B2 (ja) * 2013-07-10 2018-02-07 株式会社Ｇｓユアサ リチウム二次電池用混合活物質の製造方法、リチウム二次電池用電極の製造方法及びリチウム二次電池の製造方法
ES2688714T3 (es) * 2013-08-21 2018-11-06 HYDRO-QUéBEC Material de electrodo positivo para batería secundaria de litio
EP2882015B1 (en) 2013-08-28 2018-10-03 LG Chem, Ltd. Cathode active material containing lithium transition metal phosphate particles, preparation method therefor, and lithium secondary battery containing same
WO2015049862A1 (ja) * 2013-10-03 2015-04-09 株式会社Ｇｓユアサ リチウム二次電池用正極活物質、その製造方法、リチウム二次電池用電極、リチウム二次電池及び蓄電装置
CN104577096B (zh) * 2013-10-17 2017-01-25 奇瑞汽车股份有限公司 一种锂离子电池正极材料及其制备方法、电池
US10553869B2 (en) * 2013-12-09 2020-02-04 Honda Motor Co., Ltd. Lithium battery cathode
WO2015151606A1 (ja) * 2014-03-31 2015-10-08 日立金属株式会社 リチウムイオン二次電池用正極活物質、その製造方法およびリチウムイオン二次電池
CN104979553B (zh) * 2014-04-02 2019-12-06 郭建 一种核壳结构镍钴铝酸锂材料的制备方法
CN105304865A (zh) * 2014-07-23 2016-02-03 河南科隆新能源有限公司 一种球形氢氧化镍钴铝前躯体的制备方法
JP2016033901A (ja) * 2014-07-31 2016-03-10 ソニー株式会社 正極活物質、正極および電池
JP6265117B2 (ja) * 2014-12-22 2018-01-24 住友金属鉱山株式会社 ニッケルコバルトマンガン複合水酸化物とその製造方法
JP6655943B2 (ja) * 2015-02-27 2020-03-04 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池用正極活物質及び非水電解質二次電池
CN104779383B (zh) * 2015-04-07 2017-07-04 四川大学 一种高比能锂离子电池用正极材料的制备方法
PL3100981T3 (pl) 2015-04-28 2019-05-31 Nichia Corp Cząstki wodorotlenku kompleksu niklu i kobaltu i sposób ich otrzymywania, aktywny materiał elektrody dodatniej do zastosowań w akumulatorach z niewodnym elektrolitem i sposób jego otrzymywania oraz akumulator z niewodnym elektrolitem
JP6164332B2 (ja) 2015-04-28 2017-07-19 日亜化学工業株式会社 ニッケルコバルト複合水酸化物粒子とその製造方法、非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、ならびに、非水系電解質二次電池
CN104934594A (zh) * 2015-04-28 2015-09-23 湖南兴瑞新材料研究发展有限公司 包覆改性镍钴二元材料、其制备方法及其应用
JP6390915B2 (ja) * 2015-07-29 2018-09-19 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池用正極活物質
WO2017056585A1 (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 正極活物質、正極およびリチウムイオン二次電池
KR102462060B1 (ko) 2016-11-08 2022-11-01 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 비수계 전해질 2차 전지용 전극 및 이것을 구비하는 비수계 전해질 2차 전지
JPWO2018097191A1 (ja) * 2016-11-22 2019-06-24 住友金属鉱山株式会社 非水電解質二次電池用正極活物質および非水電解質二次電池
KR102130484B1 (ko) * 2017-11-15 2020-07-06 주식회사 에코프로비엠 이차전지용 양극 활물질 및 이의 제조 방법
EP3696894B1 (en) 2017-11-21 2023-09-13 LG Energy Solution, Ltd. Cathode material for lithium secondary battery, and cathode and lithium secondary battery which comprise same
IL275095B2 (en) * 2017-12-29 2024-02-01 Sachem Inc Creation of a LimMOxFy shell on a cathode ceramic particle for a lithium ion battery using onium metal oxide fluoride precursors
US20220059830A1 (en) * 2018-09-28 2022-02-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Positive electrode material for lithium-ion secondary battery, secondary battery, electronic device, vehicle, and method of manufacturing positive electrode material for lithium-ion secondary battery
EP3636597A1 (en) * 2018-10-10 2020-04-15 Northvolt AB Lithium transition metal composite oxide and method of production
JP7079716B2 (ja) * 2018-11-21 2022-06-02 本田技研工業株式会社 リチウムイオン二次電池用正極活物質粒子及びそれを備えるリチウムイオン二次電池
JP2020087810A (ja) * 2018-11-29 2020-06-04 セイコーエプソン株式会社 活物質、活物質の製造方法、電極複合体、二次電池および電子機器
JP6646130B1 (ja) * 2018-12-07 2020-02-14 住友化学株式会社 リチウム二次電池正極活物質用前駆体、リチウム二次電池正極活物質用前駆体の製造方法及びリチウム複合金属化合物の製造方法
KR102453274B1 (ko) * 2018-12-10 2022-10-11 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬이차전지용 양극재, 이를 포함하는 양극 및 리튬이차전지
JPWO2020218475A1 (es) * 2019-04-26 2020-10-29
KR102862241B1 (ko) 2020-03-03 2025-09-19 삼성에스디아이 주식회사 전고체이차전지용 양극 및 이를 포함하는 전고체이차전지
KR102857424B1 (ko) 2020-03-03 2025-09-09 삼성에스디아이 주식회사 전고체 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 전고체이차전지
JP7601558B2 (ja) * 2020-03-17 2024-12-17 Tdk株式会社 活物質層、電極及びリチウムイオン二次電池
US12218352B2 (en) * 2020-04-09 2025-02-04 Apple Inc. Lithium fluoride-containing coatings for cathode active materials in Li-ion batteries
KR20230077732A (ko) * 2020-09-30 2023-06-01 바스프 에스이 도핑된 캐소드 활물질의 제조 방법
CN114430037B (zh) * 2022-04-06 2022-07-15 比亚迪股份有限公司 一种正极材料及其应用
JPWO2024024356A1 (es) * 2022-07-29 2024-02-01
KR102904515B1 (ko) * 2022-10-31 2025-12-29 주식회사 에코프로비엠 리튬 복합 산화물 및 이를 포함하는 이차전지용 양극활물질
KR20250030329A (ko) * 2023-08-24 2025-03-05 삼성에스디아이 주식회사 양극 활물질과 그 제조 방법, 이를 포함하는 양극, 및 리튬 이차 전지
EP4520725A1 (en) * 2023-08-24 2025-03-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Positive electrode active material, preparation method thereof, positive electrode, and rechargeable lithium batteries
KR20250030328A (ko) * 2023-08-24 2025-03-05 삼성에스디아이 주식회사 양극 활물질과 그 제조 방법, 이를 포함하는 양극, 및 리튬 이차 전지
KR20250037203A (ko) * 2023-09-08 2025-03-17 주식회사 에코프로비엠 이차전지용 양극활물질 전구체 및 양극활물질

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3543437B2 (ja) * 1995-07-24 2004-07-14 ソニー株式会社 正極活物質及びこの正極活物質を用いた非水電解質二次電池
JPH0950810A (ja) * 1995-08-08 1997-02-18 Mitsui Toatsu Chem Inc 非水電解液電池の電極活物質及びその製造方法
JPH11162466A (ja) 1997-12-01 1999-06-18 Sanyo Electric Co Ltd リチウム二次電池用正極活物質の製造方法
KR20020046658A (ko) * 2000-12-15 2002-06-21 윤덕용 리튬이차전지의 양극전극용 층상구조 산화물의 표면처리방법
JP2003331841A (ja) 2002-05-15 2003-11-21 Toyota Central Res & Dev Lab Inc リチウムイオン二次電池用正極活物質及びその製造方法，並びにリチウムイオン二次電池
JP2004127694A (ja) 2002-10-02 2004-04-22 Japan Storage Battery Co Ltd 非水電解質二次電池
NZ538480A (en) * 2003-04-17 2007-12-21 Seimi Chem Kk Lithium-nickel-cobalt-manganese containing composite oxide, material for positive electrode active material for lithium secondary battery, and methods for producing these
EP3432392B1 (en) * 2003-12-31 2023-03-29 LG Energy Solution, Ltd. Electrode active material powder with size dependent composition and method to prepare the same
JP4660164B2 (ja) 2004-03-29 2011-03-30 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
JP5080808B2 (ja) * 2004-07-20 2012-11-21 Ａｇｃセイミケミカル株式会社 リチウム二次電池用正極活物質及びその製造方法
JP5079247B2 (ja) * 2005-03-23 2012-11-21 パナソニック株式会社 リチウムイオン二次電池およびその製造法
US8445129B2 (en) * 2005-05-27 2013-05-21 Sony Corporation Cathode active material, method of manufacturing it, cathode, and battery
JP4992200B2 (ja) 2005-05-27 2012-08-08 ソニー株式会社 リチウムイオン二次電池用正極活物質およびリチウムイオン二次電池
JP2007048711A (ja) 2005-08-12 2007-02-22 Sony Corp 正極活物質およびその製造方法、並びに電池
KR100723973B1 (ko) * 2005-11-09 2007-06-04 한양대학교 산학협력단 열적 안정성이 우수하고 용량이 높은 코어쉘 구조를 가지는리튬이차전지용 양극 활물질, 그 제조 방법 및 그를사용한 리튬이차전지
JP2007317585A (ja) 2006-05-29 2007-12-06 Hitachi Vehicle Energy Ltd リチウム二次電池用正極活物質及びこれを用いたリチウム二次電池
KR100797099B1 (ko) * 2006-06-09 2008-01-22 한양대학교 산학협력단 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를포함하는 리튬 이차 전지

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008251532A (ja) 2008-10-16
CN104810517B (zh) 2020-09-29
CN104810517A (zh) 2015-07-29
JP2009117369A (ja) 2009-05-28
EP2128915A4 (en) 2011-03-16
JP5187520B2 (ja) 2013-04-24
EP2128915B1 (en) 2016-05-18
JP4258676B2 (ja) 2009-04-30
WO2008123011A1 (ja) 2008-10-16
EP2128915A1 (en) 2009-12-02
KR101403828B1 (ko) 2014-06-03
CN101622741A (zh) 2010-01-06
KR20090120469A (ko) 2009-11-24
CA2680192A1 (en) 2008-10-16
US20100099027A1 (en) 2010-04-22
US8574765B2 (en) 2013-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2584027T3 (es) Polvo de partículas de óxido complejo de Li-Ni para una batería secundaria de electrolito no acuoso, procedimiento para su producción, y batería secundaria de electrolito no acuoso
ES2661935T3 (es) Polvo de partículas de óxido de un compuesto de li-ni y proceso para la producción del mismo y batería secundaria de electrolito no acuoso
Jiang et al. Hollow 0.3 Li 2 MnO 3· 0.7 LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 microspheres as a high-performance cathode material for lithium–ion batteries
CN103119761B (zh) 锂二次电池用活性物质、锂二次电池用电极及锂二次电池
KR101989760B1 (ko) 정극 활성 물질 전구체 입자 분말 및 정극 활성 물질 입자 분말, 및 비수전해질 이차 전지
CA2672072C (en) Li-ni composite oxide particles for non-aqueous electrolyte secondary cell, process for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary cell
CN104703921B (zh) Li‑Ni复合氧化物颗粒粉末和非水电解质二次电池
KR102165664B1 (ko) 리튬 2차전지용 양극 활물질, 그 제조 방법 및 리튬 2차전지
ES2804900T3 (es) Partículas de óxido de metal de transición a base de litio-níquel-manganeso, su producción y su uso como material de electrodo
CN103515585B (zh) 锂二次电池用正极活性物质及其前体、锂二次电池用电极、锂二次电池
Wang et al. Morphology control and Na+ doping toward high-performance Li-rich layered cathode materials for lithium-ion batteries
TWI489682B (zh) 鋰二次電池用活性物質、鋰二次電池用電極、鋰二次電池及其製造方法
KR20120091137A (ko) 리튬 이차 전지용 정극 활성 물질, 그 제조 방법 및 리튬 이차 전지
CN107615529A (zh) 非水电解质二次电池用正极活性物质、该正极活性物质的制造方法、非水电解质二次电池用电极以及非水电解质二次电池
US9786914B2 (en) Spinel-type lithium cobalt manganese-containing complex oxide
WO2015025795A1 (ja) 異方性構造を有するアルカリ金属チタン酸化物及びチタン酸化物並びにこれらの酸化物を含む電極活物質及び蓄電デバイス
ES3032698T3 (en) Mixed lithium transition metal oxide coated with pyrogenically produced zirconium-containing oxides
Huang et al. Optimization of synthesis parameters for uniform sphere-like Li1. 2Mn0. 54Ni0. 13Co0. 13O2 as high performance cathode material for lithium ion batteries
EP3486219A1 (en) Lithium-transition-metal composite oxide, transition metal hydroxide precursor, method for manufacturing transition metal hydroxide precursor, method for manufacturing lithium-transition-metal composite oxide, positive-electrode active material for nonaqueous-electrolyte secondary cell, electrode for nonaqueous-electrolyte secondary cell, nonaqueous-electrolyte secondary cell, and power storage device
JP7622934B2 (ja) リチウム複合酸化物及びその製造方法
Wu et al. Doping and coating synergy to improve the rate capability and cycling stability of lithium-rich cathode materials for lithium-ion batteries
ZhenYao et al. The enhanced electrochemical performance of nanocrystalline Li [Li0. 26Ni0. 11Mn0. 63] O2 synthesized by the molten-salt method for Li-ion batteries
JPWO2018096972A1 (ja) リチウムマンガン系複合酸化物及びその製造方法
Cho et al. Understanding the lithium deficient LixNiyMnzCo1-y-zO2 (x< 1) cathode materials structure
JP6460575B2 (ja) リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用電極、及びリチウム二次電池